Outils de direction courants utilisés dans la conversion directionnelle des installations conventionnelles et le forage directionnel horizontal (HDD)
1. Mèche plate
Également connue sous le nom de fraise à bec de canard, fraise à plaque de guidage ou fraise à palette.
Selon les conditions de formation, il est généralement disponible sous forme de :
type standard à simple pliure, et
type à double courbure amélioré.
Il convient principalement aux formations argileuses molles à moyennement dures et relativement uniformes, ainsi qu'aux sols sableux meubles à moyennement denses.
Méthode de pilotage :
Pour un forage rectiligne : faire tourner la garniture de forage tout en appliquant une poussée.
Pour diriger le mouvement : arrêtez la rotation, orientez la face du foret vers la direction cible, puis poussez sans rotation.
Surveillez les changements angulaires en temps réel pour éviter les surcorrections.
2. Morceau à bascule
Le trépan oscillant est utilisé dans les formations dures et les roches tendres où la poussée seule est insuffisante pour la pénétration.
Méthode de pilotage :
Lors des opérations de montage/tournage : basculer la mèche alternativement dans le sens horaire et antihoraire.
Pour un perçage droit : même chose qu'avec une mèche plate — rotation plus poussée.
3. Ensemble de fond de puits coudé (Bent Sub BHA)
Ce BHA est couramment utilisé pour les traversées directionnelles de grande envergure dans les formations meubles.
L'angle de courbure est généralement de 1,5° à 2°, souvent associé à un trépan tricone à dents fraisées.
Dans les formations plus dures avec une poussée suffisante, les performances de déviation sont meilleures.
Dans les formations meubles, la tendance à la construction est relativement faible.
Les principes de direction sont les mêmes que pour la mèche bêche.
4. Ensemble de fond de puits à moteur de boue (BHA à moteur de boue)
Un moteur de forage assure à la fois la déviation du forage et la puissance de forage en fond de puits. Il est généralement associé à un trépan tricone et constitue un outil essentiel pour le forage de formations dures et de roches.
Dans un sol peu profond et très meuble, le moteur peut s'affaisser sous son propre poids, ce qui rend le forage et le contrôle de la trajectoire plus difficiles.
Le contrôle de la direction est réalisé par un boîtier/coude coudé, ne dépassant généralement pas 3° (couramment 1,75°), situé à environ 1,5 m derrière le trépan.
Distance plus courte entre le point de flexion et le point de pliage + angle de pliage plus grand = sensibilité de direction accrue.
Le fonctionnement de la direction est le même qu'avec une mèche à bêcher.
5. Système de guidage de forage de roche à double paroi
Ce système utilise deux têtes d'entraînement spécialement conçues pour les tiges de forage à double paroi.
Sa configuration de fond de puits est similaire à celle d'un système de moteur à boue, mais sans unité d'entraînement de fond de puits ; des trépans triconiques sont couramment utilisés.
Méthode de pilotage :
Le tube intérieur fait tourner le foret en continu.
Le tuyau extérieur contrôle la direction en orientant le boîtier coudé.
Lorsque les tubes intérieur et extérieur tournent ensemble, l'outil perce droit.
Le boîtier coudé supporte à la fois le trépan et loge la sonde. Grâce à la proximité de la sonde avec l'extrémité du trépan, la réponse de la direction est plus rapide que celle de nombreux systèmes de moteurs de forage. Cependant, en raison des contraintes structurelles de la colonne de forage, les systèmes de guidage filaires ne peuvent être utilisés.
Idéal pour :
traversées courtes,
roche tendre à moyennement dure,
sites confinés où le déploiement de gros engins de forage et de pompes à boue est impossible.
Pour les traversées de roches dures de grand diamètre et de longue distance, il est généralement moins efficace que le forage à moteur à boue.
6. Marteau fond de trou HDD BHA
Alimenté par air comprimé, ce système convient aux petites installations effectuant de courts passages dans des roches de dureté moyenne à élevée, avec une efficacité de pénétration relativement élevée.
Le guidage est assuré par un foret excentré à face plate équipé de plaquettes en carbure. En utilisant la face supérieure de l'outil, le guidage correctif peut être effectué par simple poussée, sans rotation. Pour un perçage droit, appliquez une pression modérée sur le foret et faites-le tourner lentement.
