Qualifier la table de rotation sur remorque avec circulation directe de boue d'« obsolète » provient généralement d'une méthode de comparaison : on la compare au marteau fond de trou DTH, à la circulation inverse par air lift, à la mousse pneumatique en termes de vitesse par trou. Cette comparaison est défavorable à la circulation directe par table de rotation, mais elle compare la capacité universelle, pas la capacité d'application. Aucun procédé n'est globalement éliminé, seul son domaine d'application évolue. Cet article utilise les données publiques du WRTR600 de notre site pour examiner dans quelles conditions cette combinaison tient encore.
D'abord, ce qu'est cette combinaison
Le WRTR600 est une foreuse de puits d'eau à table de rotation sur remorque de classe 600 mètres, dont la méthode de forage est le forage rotatif par table, et le mode de circulation est la circulation directe de boue. La machine intègre le groupe électrogène diesel, la pompe à boue, la table de rotation, le double treuil, le mât, les vérins et le mécanisme auxiliaire de dévissage sur un châssis remorquable.
Cela détermine ses deux caractéristiques fondamentales : premièrement, la rotation en tête de puits et la remontée des déblais par la boue ; deuxièmement, l'ensemble du système se déplace avec le véhicule, sans qu'il soit nécessaire de démonter et transporter séparément l'énergie et le système de boue lors des déplacements.
Où le domaine d'application s'est réduit
Par « réduction », on entend que dans les conditions suivantes, la circulation directe par table de rotation n'est plus l'option prioritaire.
- Roches dures dominantes, avec pour objectif principal le carottage continu ou la traversée rapide. Les données de notre site indiquent clairement : si le projet nécessite un carottage continu de haute qualité, il faut utiliser une carotteuse spécialisée. Le WRTR600 peut être utilisé pour l'étude hydrogéologique et le forage général, mais sa forme d'échantillonnage n'est pas le carottage continu.
- Forte proportion de roches dures, recherche de vitesse d'avancement par trou. Les données mentionnent que pour les roches altérées et les formations mixtes sol-roche, on peut choisir des outils rotatifs à molettes, à lames, etc., mais en termes de vitesse de fragmentation, les procédés de type DTH ne se situent pas dans la même dimension de comparaison. L'équipement lui-même ne fournit pas de conditions de forage pneumatique.
- Formations avec manque d'eau, pertes sévères, où la boue a du mal à établir la circulation. La circulation de boue est le système central de cet équipement ; si la circulation ne s'établit pas, le transport des déblais et le soutènement de la paroi en sont affectés. La solution proposée par les données est d'ajuster les propriétés de la boue, d'utiliser des tubages temporaires ou un tubage par étapes, plutôt que de changer le fluide de circulation.
Ce qui n'est pas réduit et reste valable
Inversement, dans les conditions suivantes, la table de rotation avec circulation directe de boue est au contraire plus adaptée.
Projets de puits dans des couvertures meubles, sables et graviers à forte proportion
La boue ne se contente pas ici de transporter les déblais. Les données concernant les sols et les argiles indiquent : il faut ajuster la viscosité de la boue selon la perméabilité, le diamètre et le retour de boue ; trop fluide, le transport des déblais peut être insuffisant et la paroi instable ; trop épaisse, la résistance à la circulation et la charge de la pompe augmentent. Les sables, graviers et couvertures meubles sont sujets à l'effondrement et aux pertes de boue ; on peut combiner avec des tubages temporaires ou un tubage par étapes, établir d'abord une section stable puis progresser en profondeur. Cette combinaison « boue de soutènement + tubage » est précisément la raison pour laquelle la circulation directe par table de rotation est utilisée depuis longtemps pour la réalisation de puits d'eau.
Puits nécessitant un grand diamètre d'ouverture
Le WRTR600 a un diamètre de forage maximal de 500 mm, et le diamètre de passage de la table est également de 500 mm. La dimension du passage détermine la taille des tiges, tubages et certains outils de forage pouvant passer. Pour les projets d'approvisionnement en eau des villages, d'irrigation agricole, de certains travaux de fondation nécessitant un grand diamètre et un espace de puits, ce point est plus crucial que la vitesse par trou. Le diamètre de forage doit toujours être déterminé en fonction de la formation et de la conception du puits.
Chantiers en zones reculées sans réseau électrique stable
L'équipement intègre un groupe électrogène diesel SCGC-200kW, puissance nominale 200 kW, tension nominale 380 V, courant nominal 360 A, fréquence 50 Hz, alimentant la pompe à boue, la pompe à huile hydraulique et les équipements électriques auxiliaires. Sur les sites sans alimentation secteur fiable, cette structure autonome en énergie peut fonctionner de manière indépendante.
Organisation de chantiers multiples en continu
La valeur de la structure remorquable ne réside pas dans le forage lui-même, mais dans le déplacement. L'ensemble de la foreuse peut être transféré entre différents projets par un véhicule tracteur approprié, réduisant la complexité du transport dispersé du mât, de l'énergie et du système de boue. Pour les entrepreneurs en puits d'eau villageois, irrigation agricole, avec des emplacements dispersés et des cycles par trou courts, c'est une organisation de chantier adaptée.
Plusieurs groupes de paramètres à lire ensemble
Le jugement du domaine d'application ne peut se faire sur le seul chiffre « 600 mètres ». Les groupes de valeurs suivants se limitent mutuellement.
| Groupe de paramètres | Valeurs | Ce qu'il contraint |
|---|---|---|
| Profondeur max / Diamètre max | 600 m / 500 mm | Limite supérieure de la combinaison profondeur-diamètre, en pratique influencée par la formation, les outils, la circulation de boue, la conception du tubage et la résistance dans le trou |
| Vitesse de rotation / Couple théorique | 38 / 57 / 85 tr/min, env. 13,8 / 9,2 / 6,2 kN·m | La vitesse lente offre un couple élevé, adapté aux grands diamètres, outils lourds, formations résistantes ; la vitesse élevée convient aux phases moins résistantes |
| Débit / Pression / Puissance d'entraînement de la pompe à boue | 8,4–16,6 L/s, 5–10 MPa, moteur 90 kW | Capacité de transport des déblais, refroidissement du trépan, maintien de la stabilité de la paroi et contrôle de la pression dans le puits |
| Charge / Diamètre intérieur de la tête d'injection | Max 30 T / 63,5 mm | Avec l'augmentation de la profondeur, le poids du train de tiges et le frottement augmentent ; doit être compatible avec le treuil, la tige carrée, les tiges |
| Force de traction monobrin du treuil principal / auxiliaire | 40 kN / 30 kN | Correspondent respectivement au levage des outils, à l'assistance au tubage, au transport d'outils, etc. |
Le mât existe en version courte et longue : mât court, hauteur utile 12 m, avec tige carrée de 7,5 m et tiges de 5,5 m ; mât long, hauteur utile 15 m, avec tige carrée de 10,5 m et tiges de 9 m. Dimensions de transport du mât court : env. 15100 × 2480 × 4100 mm ; mât long : env. 16630 × 2480 × 4100 mm. Le mât long réduit le nombre de raccords, mais les dimensions de transport sont plus longues ; avant un chantier inter-régional, il faut vérifier la largeur des routes, le rayon de braquage, la capacité des ponts et les limitations de hauteur.
Ce n'est pas qu'il ne peut pas faire autre chose, mais il ne doit pas être considéré comme polyvalent
Les applications typiques du WRTR600 sont indiquées comme : puits d'eau profonds, développement des eaux souterraines rurales, agricoles et industrielles générales, exploration géothermique de moyenne et grande profondeur et certains puits géothermiques, études hydrogéologiques et certains travaux de fondation. Cette liste définit déjà les limites : le développement des eaux souterraines de moyenne et grande profondeur est son domaine principal, la géothermie et l'exploration sont possibles mais nécessitent des conditions supplémentaires, et les cas nécessitant un carottage continu de haute qualité exigent une autre machine.
Pour la géothermie, outre la profondeur, il faut considérer la température de formation, le fluide de circulation, le tubage et les exigences de cimentation — des éléments hors des données et à confirmer au cas par cas.
Points à confirmer par écrit avant l'achat
- Mât court ou long : à choisir en fonction de l'organisation de la profondeur et des conditions de route pour le déplacement, et confirmer les dimensions finales de transport par rapport aux limitations locales de hauteur et largeur.
- Plan d'adaptation des paramètres de boue sur site : approche d'ajustement de la viscosité selon les formations, prévision ou non de tubages temporaires ou par étapes.
- Compatibilité des outils avec la profondeur : calculer la relation entre le poids du train de tiges, le frottement et la charge de 30 T de la tête d'injection selon le diamètre et la profondeur prévus.
- Conditions de réalisation effective de la profondeur et du diamètre : les données précisent que la profondeur et le diamètre réels dépendent de la formation, des outils, de la circulation de boue, de la conception du tubage et de la résistance dans le trou ; le résultat final dépend des conditions sur site.
- Sécurité et points de contrôle : avant le démarrage, vérifier le mât, le treuil, le câble, la tête d'injection, la table de rotation, la pompe à boue, le générateur et le système électrique ; lors du levage du mât, s'assurer qu'il n'y a pas de lignes aériennes ni d'obstacles au-dessus ; pendant la circulation de boue, attention aux conduites haute pression, à la pression de pompe et aux fuites ; le personnel ne doit pas se tenir sous les outils suspendus ou près des outils en rotation.
La ligne de démarcation dans le choix des procédés n'est pas l'ancienneté, mais l'adéquation avec les conditions de formation, les exigences du puits et l'organisation du chantier.