Pourquoi les foreurs de puits d'eau choisissent systématiquement le forage DTH : cinq avantages qui surpassent le forage rotatif à la boue.
Le forage rotatif à la boue domine le secteur des puits d'eau. C'est une technique bien connue, efficace dans la plupart des formations géologiques, et les équipements sont omniprésents. Cependant, un nombre croissant d'entrepreneurs spécialisés dans les puits d'eau se sont tournés vers le forage fond de trou (DTH) – le forage à percussion pneumatique – pour des applications spécifiques, et une fois qu'ils y ont goûté, ils ne reviennent plus en arrière.
Les avantages ne sont pas théoriques. Ils se traduisent par une réduction de la facture, une diminution du temps de forage et une amélioration de la qualité de l'eau pour le client. Voici pourquoi la technologie DTH a toute sa place sur une plateforme de forage de puits.
Avantage 1 : La plateforme n'a pas besoin d'être massive
Une foreuse rotative à boue utilisée pour forer un puits d'eau de 200 mètres de profondeur et de 8 pouces de diamètre nécessite une importante capacité de traction, un couple de rotation élevé et un système de boue comprenant des pompes, des réservoirs, des tamis vibrants et des dessableurs. La foreuse est lourde, son installation complexe et les coûts de mobilisation en témoignent.
Un marteau fond de trou (DTH) utilisé dans le même forage nécessite une pression axiale modérée, juste suffisante pour maintenir le trépan en place. La vitesse de rotation est faible (15 à 25 tr/min dans la plupart des formations). Le couple requis est donc également faible, car le trépan martèle la roche au lieu de la broyer. Les tiges de forage peuvent être plus légères et de plus petit diamètre, car elles transmettent de l'air et la rotation, et non de fortes forces de traction.
Résultat : une installation plus compacte, une consommation de carburant réduite, un montage et un démontage plus rapides, et l’accès à des sites inaccessibles à une installation rotative complète de forage à la boue. Pour les puits d’eau isolés (agriculture, communautés rurales, approvisionnement des camps miniers), cet avantage logistique à lui seul peut faire du forage direct par trou (DTH) la seule option viable.
Avantage 2 : L’air est le fluide de forage, et l’air est gratuit.
Le forage rotatif à la boue nécessite le mélange, le pompage, le traitement et l'élimination du fluide de forage. Chaque mètre de forage génère un volume de boue contaminée qui doit être contenue, décantée, puis éliminée. Le système de boue fonctionne en continu (pompes, agitateurs, tamis vibrants), consommant du carburant et exigeant une surveillance constante.
Le forage DTH utilise de l'air comprimé. L'air martèle la roche, projette les déblais dans l'espace annulaire et les disperse. Aucun fluide à mélanger, aucun déblais à déposer, aucune fosse à creuser, aucune boue à évacuer. Les seuls consommables sont l'huile pour foreuse (quelques litres par poste) et l'air comprimé.
Le gain de temps réalisé grâce à l'élimination de la gestion des fluides est considérable pour n'importe quel forage, mais il est déterminant pour les forages profonds où les volumes de boue deviennent un véritable casse-tête logistique. Un forage de 300 mètres produit environ 10 à 15 mètres cubes de déblais mélangés au fluide de forage. Avec une machine rotative à boue, ces déblais doivent être manipulés. Avec une machine fond de trou (DTH), ils sont évacués sous forme de poussière ou de copeaux humides et restent au niveau du collet.
Avantage 3 : Tubage lors du forage en terrain difficile
Tout foreur de puits connaît ce cauchemar : on atteint une zone fracturée, une caverne ou une couche de gravier meuble, et le forage s’effondre. La circulation est interrompue. Le trépan est bloqué. Le puits est peut-être définitivement perdu.
Les marteaux fond de trou (DTH) peuvent fonctionner en mode tubage pendant le forage. Un trépan excentrique ou à alésage inférieur perce un trou légèrement plus grand que le diamètre du tubage. Le tubage suit le marteau lors de sa progression. Une fois la zone de terrain difficile franchie, le trépan est retiré du tubage et le forage se poursuit avec un trépan standard.
Cette méthode transforme le pire des scénarios en une étape planifiée. Au lieu de lutter contre les pertes de circulation avec des matériaux de colmatage et d'espérer que le puits reste ouvert, le foreur isole la zone problématique avec un tubage en acier et poursuit son travail. Le puits est sécurisé, la nappe phréatique située au-dessus de la zone problématique est protégée et le client obtient un puits achevé au lieu d'un puits abandonné.
Avantage 4 : La nappe phréatique reste propre
C’est cet avantage qui compte le plus pour l’utilisateur final, celui qui boit l’eau.
Le forage rotatif à la boue injecte le fluide de forage dans la formation. Le gâteau de filtration qui stabilise la paroi du puits pendant le forage obstrue également les pores de l'aquifère. Le développement du puits – l'élimination de ce gâteau de filtration et le rétablissement de la perméabilité naturelle de la formation – exige du temps, des produits chimiques et une injection de fluides importante. Même après un développement adéquat, des dommages résiduels à la formation sont fréquents. Le puits produit moins d'eau que l'aquifère ne pourrait théoriquement en fournir.
Le forage DHT à l'air comprimé ne provoque pas la formation d'un gâteau de filtration. La paroi du forage, dans une roche compétente, est érodée net par l'action de percussion. Il n'y a pas d'infiltration de fluide dans la formation. La perméabilité naturelle de l'aquifère est préservée. Le temps de développement du puits passe de plusieurs jours à quelques heures, et le puits finalisé produit souvent un débit plus proche de la capacité théorique de la formation.
Dans les aquifères de roches fracturées — où l'eau circule à travers des fissures et des crevasses plutôt que dans des pores —, cette différence est frappante. La boue s'infiltre dans les fractures et les colmate. L'air les dégage. Un puits foré au fond de trou (DTH) dans une roche fracturée est généralement plus performant qu'un puits foré à la boue dans la même formation.
Avantage 5 : L’hiver n’arrête pas le travail
Le forage rotatif à la boue par temps glacial est une véritable épreuve. Les conduites de boue gèlent. Les réservoirs sont recouverts de glace. Le tas de déblais se transforme en un amas gelé. L'hivernage du système de boue prend des heures à la fin de chaque quart de travail, et le déshivernage en prend tout autant au début.
Le forage DTH utilise l'air comprimé. Aucun fluide ne risque de geler : seul le condensat présent dans les conduites d'air est géré par un sécheur d'air standard ou par injection d'alcool. L'appareil peut forer même en plein hiver dans l'hémisphère nord avec une préparation minimale. Dans les régions où la saison de forage est limitée par les conditions météorologiques, le forage DTH prolonge la période de travail de plusieurs mois.
La réalité de la maintenance
Les équipements de forage fond de trou (DTH) utilisés pour les puits d'eau nécessitent la même maintenance rigoureuse que pour toute autre application, voire davantage, car les puits d'eau sont plus profonds et forés plus longtemps que les trous de mine classiques. Les mécanismes internes du marteau doivent être nettoyés et inspectés régulièrement. Le système de calibrage du trépan doit être surveillé. La lubrification est primordiale : un marteau de forage fonctionnant à sec à 200 mètres de profondeur engendre des coûts de remise en état très élevés.
Pour le foreur qui entretient correctement son matériel, le forage direct au trou (DTH) en puits d'eau offre une combinaison de simplicité logistique, de protection de la formation et d'une disponibilité toute l'année qu'un forage rotatif à la boue ne peut égaler. Ce n'est pas l'outil idéal pour tous les puits d'eau. Mais pour ceux où il est adapté, c'est l'outil qui facilite le travail et améliore la qualité du puits.
