Avant l'arrivée des équipements sur un forage d'approvisionnement en eau profond, ce qui détermine réellement la fluidité de la suite n'est souvent pas le modèle de foreuse, mais si quelques documents et conditions de site ont été mis en place : à quelle profondeur se trouve approximativement l'aquifère, quel diamètre de forage est nécessaire pour l'achèvement du puits, comment protéger les couches meubles supérieures, si le compresseur d'air peut suivre, par quel chemin les équipements accèdent, et si le site peut être aménagé. Ces éléments, s'ils sont complétés après le démarrage, coûtent généralement beaucoup plus cher que de les vérifier sur le papier.
Ci-dessous, selon les deux axes « documents » et « conditions de site », sont listés les éléments qu'il vaut la peine de vérifier un par un avant le démarrage, en se référant aux informations publiques du WR500SE pour indiquer lesquels sont directement liés aux capacités de l'équipement et lesquels relèvent du niveau du projet et doivent être confirmés séparément. L'article ne traite pas de cas de projets spécifiques ; l'ordre indiqué est donné à titre indicatif.
Premier groupe de documents : profondeur cible et informations sur l'aquifère
La profondeur d'un forage d'approvisionnement en eau profond n'est pas déterminée en fixant d'abord un chiffre puis en cherchant l'équipement, mais par la position de l'aquifère, les besoins en débit et les données hydrologiques locales. Avant le démarrage, il faut au moins obtenir deux types d'informations : premièrement, les données hydrologiques régionales ou les enregistrements d'achèvement de puits voisins, pour estimer la plage de profondeur approximative de l'aquifère principal ; deuxièmement, la profondeur de conception du puits et le débit prévisionnel.
Ces deux informations servent à fournir une base de jugement pour les capacités de l'équipement, et non à faire forer chaque puits jusqu'à la limite de l'équipement. Les données du WR500SE indiquent une profondeur de forage maximale de 500 m et un diamètre de forage de 140–350 mm, utilisable pour des projets d'eaux souterraines de moyenne et grande profondeur tels que les puits profonds ruraux, les puits d'irrigation agricole, les puits industriels et l'approvisionnement en eau des zones minières. Les données précisent également qu'une profondeur de forage de l'ordre de 500 m ne signifie pas que chaque projet doit atteindre la profondeur limite ; la profondeur de construction réelle doit être déterminée en fonction de la position de l'aquifère et des données hydrologiques locales. Par conséquent, la profondeur de conception et les données sur la profondeur de l'aquifère font partie des éléments à mettre en place au préalable avant le démarrage ; la profondeur de forage de l'équipement n'est qu'une référence de couverture.
Deuxième groupe de documents : structure du puits et diamètre d'achèvement
Le diamètre d'achèvement, les spécifications du tubage, la position du filtre et l'emplacement du segment d'étanchéité déterminent le diamètre de forage à ouvrir, et influencent également le choix des outils de forage et des tubages. Avant le démarrage, il convient de préciser : le diamètre final du forage, s'il faut un alésage par étapes, le diamètre extérieur du tubage et la profondeur de descente, et l'intervalle de profondeur du segment de filtre.
La plage de diamètre de forage du WR500SE est de 140–350 mm ; les tiges de forage supportent trois diamètres extérieurs : 102 / 108 / 114 mm, avec des longueurs au choix de 1,5 / 2 / 3 / 6 m. En examinant ces paramètres avec la structure du puits, on peut Évaluation préliminaire s'il existe un espace d'adéquation pour la combinaison d'outils de forage ; toutefois, le choix du diamètre extérieur et de la longueur des tiges pour un puits donné doit encore être déterminé en fonction du diamètre, de la profondeur, de la formation et de l'espace sur site ; les données elles-mêmes ne donnent pas de réponse unique.
Troisième groupe de documents : combinaison des formations et processus de forage
Les forages d'approvisionnement en eau profonds rencontrent souvent des couches supérieures de sol, de sable ou de gravier, puis pénètrent dans la roche. Les deux types de sections nécessitent des processus différents ; avant le démarrage, il faut préparer une description de la colonne stratigraphique ou les enregistrements de forage de puits voisins pour déterminer s'il faut un tubage, une protection par boue, et si la partie rocheuse inférieure doit être forée au marteau fond de trou.
- Couches meubles supérieures : les données indiquent que selon le projet, on peut utiliser un tubage, de la boue ou d'autres méthodes de protection, établir d'abord un orifice stable et la section supérieure, puis pénétrer dans la roche inférieure. Si la couche meuble est épaisse, il faut prévoir le système de boue dès l'étape de l'équipement.
- Zone altérée et formations alternant dur et tendre : risque d'éboulement de paroi et de réduction de diamètre ; pendant la construction, ajuster les paramètres en fonction du couple de rotation, de la résistance à l'avancement et des variations de remontée des débris ; si nécessaire, utiliser un tubage pour la section supérieure instable.
- Roche dure massive : avec un marteau fond de trou et un compresseur d'air adaptés, le WR500SE peut être utilisé dans des formations relativement massives telles que le granite, le basalte, le calcaire et le grès. Pour la roche dure, maintenir la lubrification du marteau fond de trou et une évacuation stable des débris.
- Fissures, zones fracturées et formations à perte d'air : risque d'éboulement, de perte d'air, de coincement et d'anomalies d'évacuation des débris. Le WR500SE dispose d'une fonction auxiliaire de pompe à mousse, qui peut améliorer l'évacuation des débris dans certaines formations sèches, fissurées et à perte d'air ; en cas de perte d'air sévère, traiter de manière combinée avec de la mousse, un tubage et le débit du compresseur d'air.
Ce qui précède est la correspondance des formations indiquée dans les données, servant de référence pour l'orientation des processus. Pour un puits donné, l'utilisation de tubage, de boue ou de mousse doit être jugée par le projet en fonction des formations réelles et des conditions hydrologiques.
Quatrième groupe de conditions : compresseur d'air et alimentation en air
Si la partie rocheuse inférieure est forée au marteau fond de trou DTH, le compresseur d'air n'est pas une option, mais un équipement d'accompagnement à mettre en place avant le démarrage. Les données du WR500SE indiquent une pression de travail recommandée de 1,7–3,5 MPa et une consommation d'air de 17–42 m³/min. Les données rappellent également que lorsque le diamètre augmente, que la roche durcit, que la profondeur augmente ou que l'altitude s'élève, un débit d'air plus important est nécessaire ; il ne faut pas se fier uniquement à la pression nominale.
Par conséquent, avant le démarrage, il convient de confirmer : si le débit réel et la pression du compresseur d'air prévu se situent dans la plage ci-dessus, si l'altitude et la température du site affectent la capacité réelle d'alimentation en air, et s'il y a une chute de pression notable dans la longueur et les raccords de tuyauterie. Ces éléments relèvent des conditions d'accompagnement et ne peuvent être remplacés par la foreuse elle-même.
Cinquième groupe de conditions : site, vérins et itinéraire de transfert
Avant l'arrivée des équipements, il faut d'abord examiner le site et l'itinéraire. Le poids total du WR500SE est d'environ 9,5 T, ses dimensions hors tout d'environ 6150 × 2200 × 2600 mm, et il utilise un mât télescopique à longue course de 6,6 m. Les données indiquent qu'en raison de la configuration à longue course, il faut confirmer la longueur du véhicule et le mode de fixation avant le transport. Ce point doit être mis en place dans l'organisation du transport avant le démarrage.
En ce qui concerne les conditions de site, la vitesse de déplacement de l'équipement est d'environ 2,5 km/h, la capacité de montée maximale de référence est de 30°, et la structure à chenilles convient aux routes rurales, aux terrains de gravier des zones minières et aux sites généralement irréguliers. Les données rappellent également que pour la montée et le transfert réels, il faut tenir compte du centre de gravité de la machine, du degré d'humidité du sol et de l'état de transport du mât, et ne pas juger la sécurité uniquement selon l'angle maximal. La course des vérins est de 1,6 m, ce qui permet de supporter et de mettre à niveau sur un terrain légèrement irrégulier ; sur sol mou, ajouter des plaques de calage pour éviter l'enfoncement des vérins après une longue période de construction. Ces éléments font partie des préparatifs de site à prendre en compte avant le démarrage.
Sixième groupe de conditions : adéquation des tiges, des tubages et de la capacité de levage
La manipulation des tiges et une partie des opérations de tubage d'un forage d'approvisionnement en eau profond sont directement liées à la capacité de levage de l'équipement. La force de levage du WR500SE est de 26 T, le couple de rotation de 7500–10000 N·m, et la vitesse de rotation de 45–130 tr/min. Les données indiquent que la force de levage de 26 T peut être utilisée pour la descente et la remontée de tiges de l'ordre de 500 m, la récupération du marteau fond de trou et une partie des opérations de tubage ; dans un puits profond, en cas de réduction de diamètre, d'éboulement ou de dépôt de sédiments, la résistance à l'extraction augmente rapidement, de sorte que la capacité de levage doit être considérée comme une marge pour les opérations normales, et non comme le seul moyen de traiter tous les incidents de puits.
Avant le démarrage, il convient de vérifier sur cette base : le poids de la combinaison de tiges prévue à la profondeur cible, les spécifications du tubage et la profondeur de descente, et la nécessité d'un treuil auxiliaire. Si la profondeur de conception est proche de la limite de profondeur de l'équipement, ou si le segment de tubage est long, il faut vérifier séparément la marge de levage, et non la considérer comme suffisante par défaut.
Rassembler les préparatifs dans une liste de vérification
| Élément de préparation | Contenu à mettre en place avant le démarrage | Point correspondant dans les données du WR500SE |
|---|---|---|
| Aquifère et profondeur de conception | Données hydrologiques régionales, enregistrements d'achèvement de puits voisins, profondeur de conception et débit prévisionnel | Profondeur de forage maximale 500 m ; la profondeur de construction doit être déterminée selon la position de l'aquifère et les données hydrologiques |
| Structure du puits | Diamètre final, diamètre extérieur du tubage, profondeur du filtre et du segment d'étanchéité | Diamètre de forage 140–350 mm ; tiges 102 / 108 / 114 mm, longueur 1,5 / 2 / 3 / 6 m |
| Formations et processus | Description de la colonne stratigraphique, méthode de protection supérieure, forage au marteau fond de trou en partie inférieure ou non | Les données listent les orientations correspondantes : tubage, boue, pompe à mousse auxiliaire, etc. |
| Alimentation en air | Débit et pression du compresseur d'air, altitude et chute de pression dans la tuyauterie | Pression recommandée 1,7–3,5 MPa, consommation d'air 17–42 m³/min |
| Site et transfert | Route d'accès, longueur du véhicule de transport, nivellement du site et plaques de calage | Machine d'environ 9,5 T ; dimensions hors tout d'environ 6150 × 2200 × 2600 mm ; course des vérins 1,6 m |
| Tiges et tubages | Poids de la combinaison de tiges, spécifications du tubage et profondeur de descente | Force de levage 26 T ; couple 7500–10000 N·m |
Ce qui doit encore être confirmé sur site
Les données ci-dessus peuvent indiquer jusqu'où s'étend la couverture des capacités de l'équipement, mais ne peuvent remplacer le jugement sur site. Au moins les éléments suivants doivent être confirmés séparément avant le démarrage :
- La profondeur réelle et le débit de l'aquifère cible ; les données ne contiennent pas de données hydrologiques de projets spécifiques.
- L'épaisseur réelle et la stabilité de la couche meuble supérieure, qui déterminent la méthode de protection et la quantité de tubage.
- La capacité réelle d'alimentation en air du compresseur dans les conditions d'altitude et de température du site du projet.
- La portance et le rayon de braquage de la route d'accès, ainsi que le plan de fixation du véhicule de transport et du mât à longue course.
- La portance de la couche de sol mou du site, et la nécessité de plaques de calage supplémentaires ou de remplacement de sol.
- Si la profondeur de conception est proche de 500 m, si la charge réelle des tiges et des tubages reste dans la marge de levage.
Il est plus judicieux de coucher d'abord ces documents et conditions sur le papier, puis de consulter les paramètres de l'équipement. Les informations publiques du WR500SE peuvent servir d'échantillon de référence pour ce type de vérification : sa profondeur de forage, son diamètre, sa force de levage, son couple, sa plage d'alimentation en air et ses dimensions hors tout correspondent chacun à un groupe de préparatifs avant le démarrage, mais lequel est contraignant et lequel dispose encore de marge dépend finalement de la conception du puits spécifique et des conditions de site.