Identification et gestion des situations courantes lors du forage de puits : boue, effondrement du puits, absence de production d'eau, etc.

Identification et gestion des situations courantes lors du forage de puits : boue, effondrement du puits, absence de production d'eau, etc.

Lors du forage d'un puits, les opérateurs surveillent attentivement l'évolution de la boue, des déblais et de l'environnement du puits. Ces éléments constituent le « langage » utilisé pour évaluer les conditions souterraines et l'avancement du forage. L'identification rapide et la gestion appropriée des anomalies courantes sont essentielles pour garantir la sécurité du chantier, la qualité de la complétion du puits et éviter des pertes importantes. Ce qui suit décrit l'identification et les stratégies de réponse de base pour plusieurs situations typiques.

Situation 1 : Perte importante de boue, diminution rapide du volume de retour, voire absence de retour.

Identification : Lors d'un forage normal, la boue pompée dans le puits doit remonter continuellement de la tête de puits, entraînant avec elle les déblais. Si la quantité de boue remontant diminue considérablement, devient plus fluide, ou cesse même de remonter, alors que la pression de la pompe n'augmente pas anormalement, il s'agit d'une fuite.

Causes et réponses : Ceci indique la présence de formations fracturées ou très poreuses, telles que des zones de fracture, des couches de galets ou des cavités karstiques, où la boue s’est infiltrée.

Réponse : Réduire immédiatement la pression et la vitesse de la pompe afin de prévenir l’érosion et l’expansion de la voie de fuite. L’ajout de matériaux de colmatage (comme de la sciure de bois, des fibres ou des agents de colmatage spécifiques) à la boue de forage peut être tenté pour sceller les fractures. Si la fuite est importante et ne peut être colmatée, il peut être nécessaire de passer au forage à l’eau ou de modifier le procédé. Dans les cas les plus graves, il peut même être nécessaire de poser un tubage au préalable pour isoler la couche qui fuit.

Scénario 2 : Effondrement de la paroi du puits, entraînant un écaillage et le blocage du trépan.

Identification : Une augmentation soudaine de la résistance pendant le forage ou la remontée provoque le blocage de la garniture de forage ; un grand nombre de blocs d’écaillage frais (morceaux de forme irrégulière) apparaissent dans les déblais remontés de la tête de puits ; des bulles anormales ou une goutte apparaissent à la surface de la boue de forage à la tête de puits.

Causes et solutions : Ce problème survient généralement dans les couches de sol sableux meubles et peu cimentées ou dans les couches rocheuses fracturées, en raison d'une protection insuffisante des parois de boue ou d'un temps d'arrêt de forage excessivement long.

Solutions : Tout d'abord, maintenez la garniture de forage en mouvement pour éviter un blocage complet. Essayez d'ajuster les propriétés de la boue pour augmenter sa viscosité et sa densité afin de renforcer la protection des parois. Essayez d'évacuer les matériaux effondrés en les faisant circuler à l'aide d'une pompe à débit élevé. Si la garniture de forage est fortement bloquée, des outils de récupération spécialisés ou un amortisseur peuvent être nécessaires pour la dégager. Mieux vaut prévenir que guérir : il convient de maintenir un fonctionnement continu et une boue de forage de haute qualité dans les formations facilement effondrables.

Scénario 3 : Le forage atteint la profondeur prévue, mais aucune eau n'est produite ou le volume d'eau est extrêmement faible lors de l'essai de pompage.

Identification : Ce diagnostic repose sur les résultats obtenus après la complétion du puits. Lors de l'utilisation de la pompe, le niveau d'eau chute rapidement en dessous de l'entrée de la pompe, empêchant la formation d'un débit d'eau stable ; ou bien le volume d'eau est très faible et est rapidement pompé.

Causes et solutions : Les causes sont complexes et comprennent principalement :

Absence d’aquifère : La formation elle-même ne contient pas d’eau, ce qui indique une erreur dans le choix du site ou l’estimation de la profondeur.

Mauvais alignement du tube filtrant avec l’aquifère : Le tubage du puits est mal positionné ; le tube perforé (tube filtrant) est aligné avec une couche imperméable (comme de l’argile).

Problèmes de média filtrant ou de lavage du puits : Un remplissage incorrect du média filtrant ou un lavage incomplet du puits peuvent entraîner l’obstruction des canaux de l’aquifère par la boue de forage et des particules fines.

Réponse :

Tout d’abord, vérifiez le rapport de forage pour confirmer si la couche d’eau cible a été atteinte et si le tubage est correctement positionné.

Si le problème n’est pas d’ordre géologique, un rinçage secondaire puissant et complet du puits (par exemple, un rinçage au piston ou au compresseur d’air) doit être effectué pour tenter de dégager l’obstruction.

Si cette méthode reste inefficace, il peut être nécessaire de retirer le tubage, de l'inspecter et de le réaligner, ou de poursuivre le forage pour approfondir le puits à son emplacement initial afin de rechercher une nouvelle nappe phréatique.

Situation 4 : Eau de puits turbide à forte teneur en sable.

Identification : Lors du rinçage ou du pompage du puits, l'eau reste turbide et, après sédimentation, une grande quantité de sable fin est présente.

Causes et solutions : Ceci est généralement dû à une granulométrie inadaptée du média filtrant, à un remplissage insuffisant ou à des interstices trop importants dans le tuyau de filtration, empêchant ainsi une filtration efficace du sable fin provenant de la nappe phréatique.

Solutions : Il est nécessaire de prolonger la durée du rinçage du puits ; la quantité de sable fin diminue parfois avec le temps. Si l'infiltration de sable persiste, cela indique un défaut lors de la complétion du puits, ce qui peut nécessiter l'intervention d'une équipe de professionnels pour effectuer des réparations ou le réapprovisionnement du média filtrant. Dans les cas les plus graves, il peut être nécessaire d'envisager un nouveau forage du puits.

Principe fondamental : En cas de situations complexes au sein du puits (fuite, effondrement, blocage du trépan), les personnes non qualifiées ne doivent pas tenter de les résoudre sans préparation. Ces problèmes doivent être pris en charge par des opérateurs et techniciens expérimentés, utilisant des outils et des méthodes spécialisés. Pour les problèmes survenus après la complétion du puits (absence de production d’eau, venue de sable), les responsabilités doivent être clarifiées avec l’équipe de construction sur la base des rapports de construction, et des solutions techniques correctives doivent être discutées. Les rapports de construction détaillés constituent la base essentielle pour analyser et résoudre tous les problèmes.