FR3037990A1

FR3037990A1 - METHOD AND DEVICE FOR MEASURING A PARAMETER OF A PART OF A FRIABLE SOIL

Info

Publication number: FR3037990A1
Application number: FR1501305A
Authority: FR
Inventors: Gerard Arsonnet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-06-24
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2016-12-30
Anticipated expiration: 2035-06-24
Also published as: FR3037990B1

Abstract

La présente invention concerne les procédés et les dispositifs pour mesurer un paramètre d'une partie d'un sol située à une distance donnée de la surface de ce sol. Le procédé consiste à forer un puits avec un outil de forage, à descendre un tube de chemisage à mesure que progresse le forage du puits, à escamoter l'outil de forage et le retirer en le remontant par l'intérieur du tube de chemisage, et à effectuer des mesures du paramètre avec une sonde, le tube de chemisage étant réalisé en au moins trois parties consécutives, à savoir une première partie à paroi pleine et dont la longueur est adaptée au fur et à mesure que le puits est réalisé, une deuxième partie constituée d'une portion de tube lanternée et troisième partie constituée d'un tube de garde à la suite de la portion lanternée, puis ensuite à introduire la sonde, par l'intérieur du tube de chemisage, jusqu'au niveau de la portion de tube lanternée sensiblement en regard de celle-ci. L'invention a aussi pour objet un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé.The present invention relates to methods and devices for measuring a parameter of a portion of a soil at a given distance from the surface of that soil. The method includes drilling a well with a drilling tool, lowering a liner tube as well drilling progresses, retracting the drill bit and withdrawing it back through the liner tube interior, and to perform measurements of the parameter with a probe, the lining tube being made of at least three consecutive parts, namely a first part with a solid wall and whose length is adapted as the well is made, a second part consists of a portion of lanterned tube and third part consists of a guard tube following the lanterned portion, and then to introduce the probe, from the inside of the liner tube, to the level of the portion of lantern tube substantially opposite thereof. The invention also relates to a device for implementing this method.

Description

1 PROCEDE ET DISPOSITIF POUR MESURER UN PARAMETRE D'UNE PARTIE D'UN SOL FRIABLE La présente invention concerne les procédés pour mesurer un 5 paramètre d'une partie d'un sol friable au moyen d'une sonde apte à mesurer ce paramètre, cette partie de sol étant située à une distance donnée de la surface du sol. Par « sol friable » on entend, au sens de la présente description, un sol duquel peuvent aisément se détacher, pour quelque raison que ce soit, 10 des fragments, morceaux, blocs, etc. de dimensions pouvant être relativement importantes et qui ne peuvent en aucun cas être assimilés à du sable ou analogue. La présente invention concerne aussi les dispositifs permettant de mettre en oeuvre ces procédés.The present invention relates to methods for measuring a parameter of a portion of a friable soil by means of a probe capable of measuring this parameter, this method being used to measure a parameter of a friable soil part of the soil being at a given distance from the surface of the soil. By "friable soil" is meant, in the sense of the present description, a soil from which fragments, pieces, blocks, etc. can easily be detached for any reason. of dimensions that can be relatively large and that can in no way be assimilated to sand or the like. The present invention also relates to devices for carrying out these methods.

15 Il existe déjà des procédés pour mesurer un paramètre d'une partie d'un sol située à une distance donnée de sa surface, au moyen d'une sonde apte à mesurer ce paramètre. Un tel procédé et son dispositif de mise en oeuvre sont par exemple décrits dans le FR 2797466 qui constitue l'art antérieur le plus proche de la 20 présente invention et auquel il pourra être fait appel pour l'interprétation si nécessaire de la présente description. Cependant, la présente invention a pour but de mettre en oeuvre un procédé pour mesurer un paramètre d'une partie d'un sol située à une distance donnée de sa surface, qui permette de mesurer un tel paramètre 25 dans le cas d'un sol friable tel que défini ci-avant. Plus précisément, la présente invention a pour objet un procédé pour mesurer un paramètre d'une partie d'un sol située à une distance donnée de la surface du dit sol, consistant : - à forer un puits à partir de la surface du sol au moyen d'un outil de 30 forage situé à une extrémité d'une tige de forage pour atteindre ladite partie du sol, ledit puits étant réalisé suivant un axe donné, - à descendre un tube de chemisage le long de la paroi du puits à mesure que progresse le forage du puits, le diamètre extérieur du tube de 3037990 2 chemisage étant égal au diamètre du puits réalisé par l'outil de forage, ledit tube de chemisage suivant l'outil de forage au fur et à mesure que ledit outil de forage descend dans le sol pour forer ledit puits, les déchets résultant du forage du puits étant éliminés par l'intérieur du tube de chemisage, - à escamoter l'outil de forage lorsque le puits a atteint la profondeur souhaitée, - à retirer la tige de forage avec l'outil de forage escamoté en les remontant par l'intérieur du tube de chemisage, et - à effectuer des mesures du paramètre au moyen d'une sonde apte à mesurer ledit paramètre, caractérisé par le fait qu'il consiste : - à réaliser le tube de chemisage en au moins trois parties consécutives, à savoir, en partant de sa partie proximale, celle qui est en regard du sommet du puits, à sa partie distale, celle qui est en regard du fond du puits, * une première partie à paroi pleine et dont la longueur est adaptée au fur et à mesure que le puits est réalisé, * une deuxième partie constituée par une portion de tube lanternée, et * une troisième partie constituée d'un tube de garde à paroi pleine situé à la suite de la deuxième partie, de façon que son extrémité libre se situe juste au-dessus du dit outil de forage, et - à introduire ladite sonde, par l'intérieur du tube de chemisage, en lieu et place de la tige de forage et de l'outil de forage, jusqu'au niveau de la portion de tube lanternée sensiblement en regard de celle-ci. La présente invention a aussi pour objet un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé défini ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins : - un outil de forage, - une tige de forage, ledit outil de forage étant monté à une extrémité de ladite tige de forage, - un tube de chemisage, le diamètre extérieur du tube de chemisage étant égal au diamètre du puits réalisé par l'outil de forage, et 3037990 3 - une sonde apte à mesurer ledit paramètre, caractérisé par le fait que le tube de chemisage est constitué d'au moins trois parties consécutives, à savoir, en partant de sa partie proximale, celle qui est en regard du sommet du puits, à sa partie distale, celle qui est en 5 regard du fond du puits, une première partie à paroi pleine et dont la longueur est adaptée au fur et à mesure que le puits est réalisé, une deuxième partie constituée par une portion de tube lanternée et une troisième partie constituée d'un tube de garde à paroi pleine situé à la suite de la deuxième partie, de façon que son extrémité libre se situe juste 10 au-dessus du dit outil de forage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée à titre illustratif mais nullement limitatif. Il est tout d'abord précisé que : 15 - si, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. - lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de 20 caractéristiques structurelles, ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, soit en combinaison totale et/ou partielle ; - si l'adverbe "sensiblement" est associé à un qualificatif d'un moyen 25 donné, ce qualificatif doit être compris au sens strict ou approché. La présente invention concerne un procédé pour mesurer un paramètre d'une partie d'un sol friable c'est-à-dire répondant à la définition donnée ci-dessus, située à une distance donnée de la surface du sol. Le procédé consiste à forer un puits à partir de la surface du sol au 30 moyen d'un outil de forage situé à une extrémité d'une tige de forage pour atteindre la partie du sol, le puits étant réalisé suivant un axe donné, en général vertical.There already exist methods for measuring a parameter of a part of a soil situated at a given distance from its surface, by means of a probe able to measure this parameter. Such a method and its implementation device are for example described in FR 2797466 which constitutes the prior art closest to the present invention and which can be used for the interpretation if necessary of the present description. However, the object of the present invention is to implement a method for measuring a parameter of a part of a soil situated at a given distance from its surface, which makes it possible to measure such a parameter in the case of a soil. friable as defined above. More specifically, the present invention relates to a method for measuring a parameter of a portion of a soil located at a given distance from the surface of said soil, consisting in: - drilling a well from the ground surface to by means of a drill tool located at one end of a drill pipe to reach said portion of the ground, said well being made along a given axis; - to lower a lining tube along the wall of the well as progressing well drilling, the outside diameter of the lining tube being equal to the diameter of the well made by the drilling tool, said lining tube following the drilling tool as said drilling tool descends into the ground to drill said well, the waste resulting from the drilling of the well being eliminated from the inside of the liner tube, - to retract the drill bit when the well has reached the desired depth, - to remove the stem from drilling av ec the retracted drilling tool by going up the inside of the liner tube, and - to perform measurements of the parameter by means of a probe able to measure said parameter, characterized in that it consists of: - to making the liner tube in at least three consecutive portions, namely, starting from its proximal portion, that which is opposite the top of the well, at its distal portion, that which is facing the bottom of the well, * a first part with a solid wall and the length of which is adapted as the well is made, * a second part consisting of a portion of lanterned tube, and * a third part consisting of a solid walled guard tube located at following the second part, so that its free end is located just above said drilling tool, and - to introduce said probe, from the inside of the liner tube, in place of the drill pipe and the drill tool, up to the level water of the portion of lantern tube substantially opposite thereof. The present invention also relates to a device for implementing the method defined above, characterized in that it comprises at least: - a drilling tool, - a drill pipe, said drilling tool being mounted at one end of said drill pipe, a lining pipe, the outside diameter of the lining pipe being equal to the diameter of the well made by the drilling tool, and a probe capable of measuring said parameter, characterized by the fact that the lining tube consists of at least three consecutive parts, namely, starting from its proximal part, that which is opposite the top of the well, at its distal part, that which is opposite the bottom of the well, a first portion with a solid wall and whose length is adapted as the well is made, a second part consisting of a portion of lanterned tube and a third part consisting of a guard tube to p full aroi located after the second part, so that its free end is just above said drilling tool. Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description given for illustrative but not limiting. It is first of all specified that: - if, according to the definition of the invention, the object of the invention comprises "at least one" element having a given function, the embodiment described may comprise several of these elements. when, in the present description, an expression alone defines, without specific particular mention concerning it, a set of structural characteristics, these characteristics may be taken, for the definition of the object of the protection requested, when this is technically possible, either separately or in full and / or partial combination; - if the adverb "substantially" is associated with a qualifier of a means 25 given, this qualifier must be understood in the strict sense or approached. The present invention relates to a method for measuring a parameter of a portion of a friable soil that is to say that meets the definition given above, located at a given distance from the ground surface. The method comprises drilling a well from the soil surface by a drill bit located at one end of a drill pipe to reach the soil portion, the well being made along a given axis, vertical general.

3037990 4 Il consiste ensuite à descendre un tube de chemisage le long de la paroi du puits à mesure que progresse le forage du puits, le diamètre extérieur du tube de chemisage étant égal au diamètre du puits réalisé par l'outil de forage. Le tube de chemisage est descendu en suivant l'outil de 5 forage au fur et à mesure que ce dernier descend dans le sol en forant le puits et les déchets résultant du forage du puits sont éliminés vers le sommet du puits en passant par l'intérieur du tube de chemisage. Selon une caractéristique importante de l'invention, le procédé consiste à réaliser le tube de chemisage en au moins trois parties 10 consécutives, à savoir, en partant de sa partie proximale, celle qui est en regard du sommet du puits, à sa partie distale, celle qui est en regard du fond du puits, une première partie à paroi pleine et dont la longueur est adaptée au fur et à mesure que le puits est réalisé, une deuxième partie constituée d'une portion de tube lanternée, et une troisième partie constituée 15 d'un tube de garde à paroi pleine situé à la suite de la deuxième partie du tube de chemisage et dont la longueur est définie de façon que son extrémité libre se situe juste au-dessus de l'outil de forage. Après que le puits ait été ainsi réalisé et chemisé, le procédé consiste, lorsque le forage a atteint la profondeur souhaitée, à escamoter 20 l'outil de forage, puis à retirer la tige de forage avec l'outil de forage escamoté en les remontant par l'intérieur du tube de chemisage, et enfin à effectuer des mesures du paramètre au moyen d'une sonde apte à mesurer le paramètre, telle que celle référencée dans le document mentionné ci-avant.It then consists in lowering a lining tube along the wall of the well as drilling progresses the well, the outer diameter of the lining tube being equal to the diameter of the well made by the drill bit. The liner tube descended following the drill bit as the drill descends into the soil by drilling the well and the waste resulting from the drilling of the well is removed to the top of the well through the well. inside the liner tube. According to an important feature of the invention, the method consists in producing the lining tube in at least three consecutive portions, namely, starting from its proximal portion, that which is facing the top of the well, at its distal portion , that which is opposite the bottom of the well, a first portion with a solid wall and whose length is adapted as the well is made, a second part consisting of a portion of lanterned tube, and a third part consisting of a solid wall guard tube located after the second portion of the liner tube and whose length is defined so that its free end is just above the drill bit. After the well has been made and jacketed, the method is, when the borehole has reached the desired depth, to retract the drill bit, and then to withdraw the drill stem with the retracted drill bit. from inside the liner tube, and finally to measure the parameter by means of a probe capable of measuring the parameter, such as that referenced in the document mentioned above.

25 Pour ce faire, le procédé consiste à introduire la sonde, par l'intérieur du tube de chemisage, en lieu et place de l'outil de forage, jusqu'au niveau de la portion de tube lanternée sensiblement en regard de celle-ci. Par « tube à paroi pleine », il est compris un tube dont la paroi ne comporte pas d'orifices, trous, fentes ou analogues, sinon des orifices, trous, 30 fentes ou analogues qui ne permettent pas de laisser passer des morceaux significatifs de la paroi du puits foré qui seraient gênant pour la réalisation de la fonction définie. En général la paroi d'un tel tube est réellement pleine. 3037990 5 « Un tube lanterné » est connu en lui-même, par exemple constitué d'un tube dont la paroi comporte des fentes longitudinales selon l'axe du tube, pour qu'elle puisse se déformer sous l'effet de la pression exercée par le sol. Cette déformation est alors appliquée à la paroi de la sonde.To do this, the method consists in introducing the probe, from the inside of the lining tube, in place of the drilling tool, to the level of the lantern tube portion substantially facing it. . "Full-walled tube" includes a tube whose wall does not include orifices, holes, slots or the like, otherwise holes, holes, slots or the like which do not allow to pass significant pieces of the wall of the well drilled which would be inconvenient for the realization of the defined function. In general the wall of such a tube is actually full. 3037990 5 "A lantern tube" is known in itself, for example consisting of a tube whose wall has longitudinal slots along the axis of the tube, so that it can be deformed under the effect of the pressure exerted by the ground. This deformation is then applied to the wall of the probe.

5 Par « parties de tube de chemisage consécutives », on entend des parties de tube successives de façon continue sans séparation les unes des autres et de façon sensiblement coaxiale. Le procédé décrit ci-dessus trouve une application particulièrement intéressante dans le cas du forage d'un puits pour la mesure d'un 10 paramètre, par exemple la pression limite ou la résistance mécanique du sol, dans un sol friable, c'est-à-dire qui peut se fracturer en morceaux susceptibles de se détacher relativement facilement de la paroi du puits. En effet, le tube de chemisage descendu dans le puits au fur et à mesure qu'il est foré est laissé en place pour effectuer la mesure du 15 paramètre choisi. Les trois parties du tube de chemisage consécutives maintiennent la paroi du puits sur toute sa longueur, la troisième partie évitant que des morceaux de terrain ne se détachent de sa paroi et viennent obturer le puits en dessous de la portion de tube lanternée. De cette façon, quand la sonde 20 est dans cette portion de tube lanternée, elle donne des valeurs fiables du paramètre car elles ne seront pas influencées par la présence d'éboulis en dessous de la portion de tube lanternée. La présente invention a aussi pour objet un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé tel que défini ci-dessus.By "consecutive liner tube parts" is meant successive tube parts continuously without separation from each other and substantially coaxially. The method described above finds a particularly advantageous application in the case of drilling a well for the measurement of a parameter, for example the limiting pressure or the mechanical strength of the soil, in a friable soil, that is, that is to say, that can fracture into pieces that can be relatively easily detached from the wall of the well. Indeed, the liner tube descended into the well as it is drilled is left in place to measure the chosen parameter. The three parts of the consecutive liner tube maintain the entire length of the well wall, the third portion preventing pieces of ground from becoming detached from its wall and closing the well below the lantern tube portion. In this way, when the probe 20 is in this lantern tube portion, it gives reliable values of the parameter because they will not be influenced by the presence of scree beneath the lantern tube portion. The present invention also relates to a device for implementing the method as defined above.

25 Ce dispositif comporte un outil de forage, une tige de forage, l'outil de forage étant monté à une extrémité de la tige de forage, un tube de chemisage, le diamètre extérieur du tube de chemisage étant égal au diamètre du puits réalisé par l'outil de forage, et une sonde apte à mesurer le paramètre.This device comprises a drilling tool, a drill pipe, the drilling tool being mounted at one end of the drill pipe, a lining pipe, the outside diameter of the lining pipe being equal to the diameter of the well made by the drilling tool, and a probe capable of measuring the parameter.

30 Selon une caractéristique de l'invention, le tube de chemisage est constitué d'au moins trois parties consécutives, à savoir, en partant de sa partie proximale, celle qui est en regard du sommet du puits, à sa partie distale, celle qui est en regard du fond du puits, une première partie à paroi 3037990 6 pleine et dont la longueur est adaptée au fur et à mesure que le puits est réalisé, une deuxième partie constituée d'une portion de tube lanternée, et une troisième partie constituée d'un tube de garde à paroi pleine situé à la suite de la deuxième partie et dont l'extrémité libre (celle qui est opposée à 5 celle qui est solidaire de la portion de tube lanternée) se situe juste au- dessus de l'outil de forage. La longueur du tube de garde est définie de façon que la portion de tube lanternée soit à une distance non négligeable du fond du puits pour obtenir des mesures fiables et représentatives du paramètre.According to one characteristic of the invention, the lining tube consists of at least three consecutive parts, namely, starting from its proximal part, that which is opposite the top of the well, at its distal part, the one which is opposite the bottom of the well, a first part with a wall 3037990 6 full and whose length is adapted as the well is made, a second part consists of a portion of lantern tube, and a third part constituted a solid wall guard tube located after the second part and whose free end (that which is opposite to that which is integral with the lantern tube portion) is located just above the drilling tool. The length of the guard tube is defined so that the portion of lantern tube is at a non-negligible distance from the bottom of the well to obtain reliable measurements representative of the parameter.

10 Il est bien évident que, pour atteindre le but recherché, à savoir la mesure d'un paramètre souhaité, par exemple la pression limite, le dispositif peut comporter d'autres moyens que ceux décrits ci-dessus. Mais, comme ces moyens sont bien connus notamment des dispositifs de l'art antérieur, ils ne seront pas spécifiquement décrits ici dans le seul souci de simplifier la 15 présente description. L'homme du métier pourra, s'il le souhaite, se reporter à cet art antérieur, notamment celui constitué par la description du FR 2 797 466 et du FR 2 889 556 au nom du Demandeur.It is obvious that, to achieve the desired purpose, namely the measurement of a desired parameter, for example the limiting pressure, the device may comprise other means than those described above. But, since these means are well known in particular devices of the prior art, they will not be specifically described here for the sole purpose of simplifying the present description. The skilled person may, if he wishes, refer to this prior art, including that consisting of the description of FR 2 797 466 and FR 2 889 556 in the name of the Applicant.

Claims

REVENDICATIONS1. A method for measuring a parameter of a portion of a soil located at a given distance from the surface of said soil, comprising: - drilling a well from the ground surface by means of a drilling tool located at a end of a drill pipe to reach said part of the ground, said well being made along a given axis, - to lower a lining tube along the wall of the well as drilling progresses of the well, the outer diameter of the liner tube being equal to the diameter of the well made by the drilling tool, said liner tube following the drilling tool as said drilling tool descends into the ground to drill said well, the waste resulting from the drilling the well being eliminated from the inside of the liner tube, - retracting the drill bit when the well has reached the desired depth, - removing the drill pipe with the retracted drilling tool by inside the tube of lining, and - to measure the parameter by means of a probe able to measure said parameter, characterized in that it consists in: - producing the lining tube in at least three consecutive parts, namely, in starting from its proximal part, the one opposite the top of the well, at its distal part, the one facing the bottom of the well: * a first part with a solid wall and the length of which is adapted as and when the well is made, * a second part consisting of a portion of lanterned tube, and * a third portion consisting of a solid walled guard tube located after the second part of the liner tube, so that its end free is located just above said drilling tool, and 3037990 8 - to introduce said probe, from the inside of the liner tube, in place of the drill pipe and the drill bit, until at the level of the lantern tube portion sen sibly next to it. 5

2. Device for implementing the method according to claim 1, characterized in that it comprises at least: - a drilling tool, - a drill pipe, said drilling tool being mounted at one end of said rod drilling, 10 - a lining tube, the outside diameter of the lining tube being equal to the diameter of the well made by the drilling tool, and - a probe able to measure said parameter, characterized in that the lining tube consists of at least three consecutive parts, namely, starting from its proximal portion, that 15 which is opposite the top of the well, at its distal portion, that which is opposite the bottom of the well, a first part to solid wall and whose length is adapted as the well is made, a second portion consisting of a portion of lanterned tube and a third portion consisting of a solid wall guard tube located after the 20 deu part so that its free end is just above said drilling tool.