Lors de l'achat d'une foreuse carottière de type CR1200I pour trous profonds de 1200 m, la compatibilité des tiges est souvent plus critique que la seule profondeur de forage. Le mandrin du CR1200I présente un alésage de 150 mm, et les systèmes de tiges compatibles annoncés par le fabricant incluent NQ, HQ, PQ, NTW et HTW. Pour vérifier la compatibilité, l'essentiel n'est pas de confirmer que les tiges « peuvent être serrées », mais de déterminer si la séquence de diamètres choisie, la profondeur de forage, le tubage, le câble du treuil et les outils de tête de puits forment une chaîne de configuration complète et réalisable.
Commencer par clarifier un préalable : à quel format de tige correspond la profondeur de référence ?
Les profondeurs de forage de référence publiées pour le CR1200I varient selon le format : environ 1600 m pour le format B, environ 1200 m pour le format N et environ 700 m pour le format H. La profondeur forable d'une même machine diffère selon le diamètre : plus le diamètre est grand, plus le poids propre des tiges, les exigences de vitesse de retour annulaire et la charge de couple augmentent, et plus la profondeur de référence diminue généralement. Par conséquent, lors de l'achat, il ne faut pas assimiler directement « 1200 mètres » à « tous les formats de tiges peuvent atteindre 1200 mètres ». Il convient d'abord de définir quel format sera utilisé pour la section principale du projet, et s'il faut traverser une couche de recouvrement avant de changer de diamètre, puis d'évaluer la marge de la machine.
Où se situent respectivement le PQ et le NQ
D'après les profondeurs de référence fournies par le fabricant, le format N correspond à environ 1200 m et le format H à environ 700 m. Le PQ, dont le diamètre est supérieur au HQ, appartient à un calibre de carottage au câble plus grand. Les documents ne donnent pas de profondeur de référence spécifique pour le format PQ ; il n'est donc pas possible de déduire des paramètres existants la profondeur exacte atteignable avec le PQ sur le CR1200I. Ce point doit être clarifié en demandant au fabricant les données de calcul de profondeur et de charge pour les tiges PQ correspondantes.
Quels éléments de tiges vérifier pour l'alésage de 150 mm du mandrin
L'alésage de 150 mm du mandrin est une dimension d'interface quantifiable. Lors de la vérification, il est recommandé de confirmer point par point les éléments suivants, plutôt que de simplement vérifier que le diamètre extérieur des tiges est inférieur à 150 mm :
- Le diamètre extérieur des tiges et des raccords choisis se situe-t-il dans la plage de serrage effective du mandrin ?
- Le passage pour la mise en place et la récupération de l'ensemble tube intérieur de carottage au câble est-il fluide ?
- L'espace de passage du programme de tubage et des équipements de tête de puits correspond-il à l'alésage ?
- La plage de poids des tiges correspondant au dispositif anti-décrochage à coin en bois en forme de cheval est-elle clairement spécifiée ?
- Lors du changement de diamètre entre formats, le mandrin nécessite-t-il un remplacement des mâchoires ou des pièces de réglage ?
Les documents précisent que le serrage est hydraulique avec un dispositif anti-décrochage à coin en bois en forme de cheval, mais ne fournissent pas la liste des configurations de mâchoires pour chaque format. Lors de l'achat, il convient de demander au fabricant une notice d'adaptation du mandrin en fonction de la combinaison finale de tiges.
Le système de treuil et de câble doit être vérifié conjointement avec le système de tiges
En carottage au câble profond, la fréquence de remontée du tube intérieur augmente avec la profondeur, et les paramètres du treuil influent directement sur les temps auxiliaires. Le CR1200I présente une capacité de câble de 1200 m, une vitesse de levage de 116 m/min, une force de levage de 13,5 kN et un diamètre de câble de 6 mm. Lors de la vérification, il faut noter que la capacité de câble de 1200 m coïncide numériquement avec la profondeur de référence de 1200 m pour le format N, mais que le câble doit également passer par la poulie de tête et les couches d'enroulement du tambour ; la profondeur réelle de descente doit donc être confirmée selon la disposition du système.
La charge du câble avec le système PQ doit être confirmée séparément
Plus le diamètre est grand, plus le poids de l'ensemble tube intérieur et de la carotte augmente. Les documents existants ne fournissent pas de tableau de charge admissible du câble de 6 mm selon les différents diamètres, ni de liste des spécifications des ensembles de récupération et de tube intérieur. Si la section principale du projet prévoit l'utilisation du format PQ, il convient de vérifier auprès du fabricant les conditions de compatibilité et les limites de sécurité du câble et du système de récupération, sans reprendre directement les hypothèses de configuration du format N.
Contraintes des paramètres de la tête motrice et de levage sur le choix des tiges
La tête motrice du CR1200I est à transmission par engrenages, avec un couple maximal de 2200 N·m, une vitesse maximale de 1500 tr/min, et deux rapports de transmission 1:2,2 et 1:3,3 ; la force d'avance est de 55 kN, la force de levage de 160 kN, et la longueur de tige traitée de 1,5 m. Ces paramètres déterminent les conditions d'utilisation des tiges de grand diamètre en trou profond : les trépans de grand diamètre nécessitent un couple plus élevé et un débit de fluide plus important, tandis que la remontée du train de tiges est limitée par la force de levage.
| Élément | Paramètre |
|---|---|
| Profondeur de référence | Format B env. 1600 m, format N env. 1200 m, format H env. 700 m |
| Angle de forage | 45°–90° |
| Alésage du mandrin | 150 mm |
| Tiges compatibles | NQ, HQ, PQ, NTW, HTW |
| Couple maximal | 2200 N·m |
| Vitesse maximale | 1500 tr/min |
| Force d'avance / de levage | 55 kN / 160 kN |
| Capacité de câble / vitesse de levage | 1200 m / 116 m/min |
| Système de boue | 150 L/min, 7 MPa |
Les données du tableau peuvent servir de première référence, mais les tiges sont des pièces d'usure et le poids réel du train de tiges dépend aussi de l'épaisseur de paroi et du type de raccord. Les documents ne fournissent pas le poids du train de tiges par format ; l'acheteur doit effectuer ses propres calculs à partir des catalogues des fabricants de tiges envisagés.
Les systèmes hydraulique et de boue doivent être confirmés en parallèle avec le procédé de lavage
Cette machine est équipée d'une pompe principale de 300 L/min à 28 MPa, d'une pompe auxiliaire de 120 L/min à 21 MPa, avec refroidissement par air et par eau. Le système de boue a un débit de 150 L/min et une pression de 7 MPa. Pour les tiges de grand diamètre, la vitesse de retour annulaire et la capacité de transport des cuttings dépendent de la combinaison débit/diamètre ; les documents existants ne donnent pas de valeurs recommandées de débit de boue pour chaque diamètre. La question de savoir si le système satisfait aux exigences de lavage pour un trou profond en PQ doit être confirmée auprès du fabricant en fonction du diamètre, des diamètres intérieur/extérieur des tiges et de la vitesse de retour prévue.
Liste des points à confirmer auprès du fabricant avant l'achat
- Le format principal de diamètre prévu et la profondeur de référence ainsi que le poids admissible du train de tiges correspondants ;
- La configuration des mâchoires et des pièces de rechange pour l'alésage de 150 mm dans les formats NQ, HQ et PQ ;
- Les indications de charge du câble de 6 mm pour les trous profonds et les grands diamètres ;
- Les débits de boue recommandés, les vitesses de retour et les principes généraux de colmatage et de soutènement pour chaque diamètre ;
- La plage de réglage du mandrin, du treuil et des outils de tête de puits lors du changement de diamètre ;
- La liste des pièces fournies en standard liées à l'interface des tiges.
Ces vérifications ne remplacent pas la validation réelle des conditions géologiques du site et des outils de fond. La profondeur forable finale, l'efficacité de forage et le taux de récupération des carottes du CR1200I dépendent des conditions géologiques concrètes, de la combinaison de tiges, de l'angle de forage et des méthodes opératoires. Les prix, délais de livraison, certifications et formations, non abordés dans les documents, doivent être confirmés séparément auprès du fabricant.