Les paramètres nominaux de la WR500S sont une profondeur maximale de 500 m, un diamètre de forage de 105–400 mm, une force de levage de 30 T, un couple de rotation à double régime de 11000/5500 N·m, des tiges de 6 m et un moteur Yuchai de 110 kW. Lors de l'achat, il ne s'agit pas de savoir si ces chiffres sont « grands », mais s'ils suffisent dans les conditions réelles de diamètre de puits, de profondeur, d'assemblage de forage et de procédé lié à la formation rocheuse. Cet article présente, dans l'ordre de vérification, les variables de conditions correspondant à chaque paramètre et les documents à confirmer auprès du fabricant.
Déterminer d'abord la combinaison diamètre-profondeur, puis examiner le couple et la force de levage
La WR500S couvre une plage de diamètre de forage de 105–400 mm et une profondeur maximale de 500 m. Ces deux limites ne peuvent pas être atteintes simultanément dans n'importe quelle combinaison : plus le diamètre est grand, plus la section annulaire de retour des débris est importante, ce qui augmente la résistance à la rotation et le débit d'air ou de boue nécessaire ; plus la profondeur est grande, plus le poids propre du train de tiges, le frottement sur les parois et le nombre de manœuvres augmentent. Avant l'achat, il convient de définir le projet sous forme de plusieurs combinaisons « diamètre du puits + profondeur conçue + principales formations rocheuses », et non de retenir seulement 500 m.
- Les puits d'eau profonds ruraux et l'approvisionnement de petites collectivités ont souvent une grande profondeur mais un diamètre de puits relativement limité ; il faut surtout vérifier le poids propre des tiges dans les sections profondes et la marge de levage.
- Pour l'irrigation agricole ou l'approvisionnement de zones minières, si un débit important est nécessaire, le diamètre du puits et les spécifications du tubage augmentent les exigences en matière de couple de rotation et de capacité de retour des débris.
- Lorsque la proportion de roche dure est élevée dans une zone minière, il faut intégrer à la vérification le degré d'intégrité de la formation, les spécifications du marteau fond de trou et le débit du compresseur.
Limites d'application du couple à double régime de 11000/5500 N·m
Le système de rotation de la WR500S offre un couple maximal de 11000/5500 N·m, correspondant à une vitesse de rotation maximale de 75/150 tr/min. Le régime à faible vitesse et couple élevé est utilisé pour les grands diamètres, les roches dures et les charges élevées ; le régime à vitesse plus élevée convient aux phases de forage à résistance relativement faible. Les points à confirmer lors de l'achat sont les suivants :
- Le diamètre maximal de forage du projet se situe-t-il dans la plage de 105–400 mm, et quelles sont les spécifications de l'outil de forage, du marteau fond de trou ou de l'outil de rotation à boue pour ce diamètre ?
- La description de la forabilité des principales formations, par exemple granite, calcaire, grès, ou roche altérée, sol, couche de sable et gravier.
- Le procédé de forage prévu : forage DTH au marteau fond de trou, forage rotatif à la boue, ou combinaison boue en partie supérieure et DTH en partie inférieure.
Les données fournies concernent les capacités du système de rotation et n'indiquent pas les valeurs d'efficacité pour différents diamètres et formations. Il ne faut donc pas interpréter directement 11000 N·m comme couvrant toutes les profondeurs et toutes les formations pour un diamètre de 400 mm ; il convient de se référer aux résultats de calcul du fabricant pour l'assemblage de forage spécifique.
La force de levage de 30 T doit être vérifiée dans le poids du train de tiges et du tubage
À une profondeur de 500 m, le poids propre des tiges, le frottement sur les parois et le poids du tubage augmentent sensiblement ; la force de levage de 30 T offre une marge pour les manœuvres, la récupération du marteau fond de trou et une partie des opérations de tubage. Avant l'achat, il est recommandé d'organiser les conditions de vérification dans l'ordre suivant :
| Point de vérification | Éléments à confirmer auprès du projet ou du fabricant |
|---|---|
| Spécifications et longueur des tiges | La WR500S prend en charge des tiges de 6 m ; les données indiquent un diamètre recommandé de 89, il faut confirmer la plage complète des options ; calculer le poids total du train de tiges sur toute la profondeur. |
| Frottement dans le trou | La déviation, le rétrécissement, les éboulements et le cake de boue augmentent la résistance au levage ; les données ne fournissent pas de coefficient de frottement, à évaluer selon les conditions du site. |
| Opérations de tubage | La force de levage de 30 T peut être utilisée pour une partie des opérations de tubage ; le poids total du train de tubage, la méthode de descente et la structure du puits doivent être calculés séparément. |
| Gestion des anomalies | Les données indiquent clairement qu'en cas de résistance anormale à l'extraction, il faut d'abord nettoyer le trou et évaluer l'état des parois et des outils, plutôt que d'utiliser directement la force de levage maximale pour forcer. |
Influence du mât télescopique et des tiges de 6 m sur l'équipement d'achat
Le S de WR500S désigne le mât télescopique. En configuration de transport, l'encombrement de la machine peut être réduit, ce qui facilite le chargement, le passage sur route et les transferts entre projets ; une fois sur site, le mât est déployé pour permettre le forage continu avec des tiges de 6 m et réduire le nombre de raccords. Lors de l'achat, il faut également confirmer :
- Le poids total de la machine est d'environ 10,6 T et ses dimensions hors tout d'environ 6,52 × 1,85 × 2,51 m ; la charge du véhicule de transport, les limitations de largeur et de hauteur sur route et l'organisation du plateau doivent être planifiées à l'avance.
- À l'arrivée sur site, prévoir l'espace de déploiement du mât et vérifier le verrouillage du mât télescopique, les points de fixation de l'équipement et l'arrimage des tiges.
- Lors de l'utilisation de tiges de 6 m, s'assurer que le mât est complètement déployé et solidement fixé, afin d'éviter tout forage à forte charge si le mât n'est pas verrouillé ou si le sol n'est pas nivelé.
- Lors de la maintenance courante, les glissières du mât télescopique, les vérins, les axes et les structures de verrouillage sont des points de contrôle essentiels.
Exigences associées du procédé selon la formation pour le compresseur et le système de boue
La WR500S prend en charge le forage DTH au marteau fond de trou et le forage rotatif à la boue. Pour le forage DTH pneumatique, la pression de service recommandée est de 1,2–3,5 MPa et la consommation d'air de 16–55 m³/min. Lorsque le diamètre augmente, que la roche durcit, que la profondeur augmente ou que l'altitude s'élève, les exigences de débit du compresseur augmentent ; le choix du compresseur doit prendre en compte à la fois la pression et le débit.
- Les sols, argiles, sables et couches de sable et gravier peuvent être stabilisés par circulation de boue, tubage ou autres mesures, avant de passer au forage DTH dans la roche.
- Les zones fracturées peuvent provoquer des éboulements, des fuites d'air, des coincements et des retours de débris anormaux ; il convient de déterminer selon le site s'il faut utiliser de la mousse ou un tubage.
- Après l'entrée dans le principal aquifère, noter rapidement la profondeur de l'aquifère et ajuster l'alimentation en air, le nettoyage du trou et le tubage en fonction du débit d'eau.
- La machine peut être équipée en option d'une pompe à boue, d'une pompe centrifuge, d'un générateur et d'une pompe à mousse selon le projet ; les projets à forte proportion de terrains meubles accordent plus d'importance au système de boue, tandis que les projets en roche dure dépendent davantage du compresseur et du marteau fond de trou.
Liste des conditions et configurations à obtenir avant l'achat
Il est plus facile d'obtenir une configuration exécutable en rassemblant les informations suivantes dans un dossier de demande de prix, plutôt qu'en indiquant seulement « foreuse de puits d'eau de 500 mètres » :
- Profondeur conçue du puits, diamètre final, diamètre d'ouverture et diamètre final, et nécessité ou non de tubage.
- Description par couches des terrains de couverture supérieurs et des formations rocheuses inférieures, position approximative de l'aquifère et débit d'eau prévu.
- Combinaison de procédés prévue, ainsi que pression et débit du compresseur existant ou à prévoir.
- Spécifications et longueur totale des tiges, spécifications du marteau fond de trou et de l'outil de forage, poids maximal d'un élément à lever.
- Accès au site, portance du terrain et mode de transfert, pour vérifier l'adaptabilité du poids total de 10,6 T, de la pente de référence de 21° et des stabilisateurs hydrauliques de 1,6 m.
- Besoins en options telles que pompe à boue, pompe centrifuge, générateur et pompe à mousse.
Les données ne fournissent pas l'efficacité réelle de forage de la WR500S selon différents diamètres et formations, ni les coefficients de marge de couple et de levage ; ceux-ci doivent être calculés par le fabricant en fonction de l'assemblage de forage et des conditions hydrogéologiques du site. La profondeur finale du puits doit être déterminée selon l'hydrogéologie locale et la position de l'aquifère ; 500 m est la limite nominale de la machine et ne signifie pas que chaque puits doit être foré jusqu'à 500 m.