82 Sismique en forage et diagraphies acoustiques Lorsque la vitesse de cisaillement de la formation est inférieure à la vitesse P du fluide de forage, l’onde de flexion se déplace à la vitesse des ondes S et c’est donc le moyen diagraphique le plus fiable pour estimer un log de vitesse de cisaillement. Le problème est que ces outils du domaine pétrolier sont rigides et de grande longueur (environ 10 m de long et 10 cm de diamètre). Leur mise en œuvre n’est pas adaptée aux forages géotechniques. En revanche, il existe une adaptation pour le domaine de la géotechnique, le PSSL (PS Suspension Logging) qui est souple. La méthode du PSSL a été initialement développée dans le milieu des années 1970 par des chercheurs de l’Oyo Corporation du Japon (Kaneko et al., 1990) avec des géophones comme récepteur. Aujourd’hui, la société Robertson Geologing et la société Geovista ont également développé une sonde avec des hydrophones. L’espacement entre les sources et les récepteurs est de 2 à 3 m et la plage des fréquences couvre le domaine de 100 à 1 000 Hz. La source est un électroaimant horizontal qui produit une onde de pression dans le fluide du trou de forage (source électrodynamique). À la paroi du forage, cette onde de pression est convertie en ondes sismiques P et S, qui se déplacent radialement à partir de la paroi du trou. Ces ondes sont reconverties en ondes de pression dans le fluide du trou de forage et détectés par les récepteurs (composante verticale pour l’onde P ; composante horizontale pour l’onde S). Un outil acoustique est caractérisé par : • le type de fonctionnement : – monopôle : fréquence d’émission 10-40 kHz, – dipôle : fréquence d’émission 1-3 kHz ; • le type d’émetteur et de récepteur : – magnétostrictif, – piézo-électrique ; • le nombre d’émetteurs et de récepteurs : – classique avec un ou deux émetteurs et deux récepteurs, – antenne réceptrice avec de quatre à huit récepteurs ; • l’écartement entre récepteurs : de dix à cinquante centimètres ; • le déport de la source par rapport au premier récepteur : de un à cinq mètres ; • les caractéristiques mécaniques : – ossature rigide ouvragée, – ossature souple ; • le pas d’échantillonnage en temps : – 5 ou 10 µs pour un outil monopôle, – 20 µs pour un outil dipôle ; • la durée d’écoute : – 2 ou 5 ms pour l’analyse des modes réfractés, – 10 ms ou plus pour l’analyse des modes réfléchis. La figure 3.1 gauche est un outil acoustique, souple, de petit diamètre (50 mm), de type monopôle, qui est utilisé pour des études en forage géotechnique mais aussi
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