Soutenance mémoire
Méthode de Foration
Un forage peut être effectué en employant diverses méthodes. L’entreprise de forage est chargée de mettre en œuvre les techniques de forage adaptées aux conditions des terrains rencontrés. Le choix technique dépend de plusieurs paramètres :
• Les caractéristiques géologiques des terrains : roches dures et massives, roches tendres et friables…
• La profondeur à atteindre
• Le diamètre souhaité .
Généralités de la Méthode Marteau Fond de Trou (MFT)
La technique de forage utilisée pendant ces travaux, est celle du Marteau Fond de Trou (MFT). Cette méthode de forage utilise la percussion au fond de trou assortie d’une poussée sur l’outil qui se trouve lui-même en rotation. L’énergie utilisée pour actionner cet outillage est l’air comprimé à haute pression (10 à 25bar) permettant également d’évacuer les débris de forage. Cette méthode est surtout utilisée dans les formations dures car elle permet une vitesse de perforation plus élevée que celle obtenue avec les autres méthodes. Elle permet une bonne observation des ‘’Cuttings’’ et limite la pollution des zones productrices.
Alésage
C’est une étape des travaux de forage qui consiste à agrandir le diamètre du forage de reconnaissance. L’agrandissement se fait en utilisant un outil de forage de diamètre plus grand que celui du forage de reconnaissance. L’alésage permet aussi d’avoir une bonne chambre de captage et de placer une pompe puissante assurant un bon débit d’exploitation.
Equipement
L’équipement a lieu après l’arrêt de la foration, immédiatement après le nettoyage du trou de forage à l’air comprimé. Un équipement de forage est constitué de : tube décanteur, crépines et tubes pleins, disposés suivant un plan bien précis : celui du plan d’équipement. Les tubages utilisés sont soit en PVC soit en Acier et sont caractérisés par leurs longueurs, les épaisseurs des parois, la qualité de l’acier et son diamètre.
❖ Critères d’un bon choix des crépines sont :
– Un grand pourcentage des ouvertures
– Des ouvertures qui ne se bouchent pas
– Une grande résistance à la corrosion
– Une crépine résistante à la pression verticale et horizontale d’écrasement.
Gravillonnage
Le gravillonnage consiste à remplir de gravier tout l’espace en-dessus du tube décanteur appelé l’espace annulaire entre le trou et la colonne de tubage.
❖ Caractéristiques du massif de gravier filtrant :
Le massif de gravier filtrant peut être constitué par :
– Du gravier naturel, siliceux, calibré ;
– Des billes calibrées à base d’oxydes électro fondus (zirconium, silice, bauxite). Quel que soit le matériau constituant le massif de gravier, il doit être à gravier arrondie, lisse et uniforme, propre et bien lavé. Ces caractéristiques lui donnent une meilleure perméabilité. Le gravier de carrière ou concassé, dont les angles et les arêtes vives ont tendance à s’imbriquer les unes dans les autres lors de l’opération du développement, diminue la perméabilité initiale du massif filtrant. Un massif de gravier ne devra pas contenir plus de 5% des matériaux calcaires. Ceci est important, car sinon un traitement du forage sera nécessaire plus tard, la plus grande partie de l’acide utilisée servira alors à dissoudre les grains calcaires du massif de gravier filtrant plutôt que d’enlever l’incrustation, des dépôts de calcaire ou de fer. Pour qu’un massif de gravier filtrant soit efficace et permette des opérations de nettoyage et de développement dans de bonnes conditions, il faut que son épaisseur soit comprise entre 3 et 8 pouces.
Les rôles de massif filtrant
● Augmenter la perméabilité ;
● Diminuer les pertes de charge et le rabattement ;
● Permettre un accès plus facile à l’aquifère pour les opérations de développement ou d’éventuelle réhabilitions ;
● Minimiser les risques de formation de ponts de grain b)Volume du gravier.
Le Calcul du volume de massif filtrant se fait par la formule empirique :
V=h*0.8*(D2-d2) Avec :
– V : le volume de gravier en litre.
– h : hauteur du massif de gravier en m.
– D : diamètre du trou en pouces.
– d : diamètre des tubes en pouce.
Développement
On procède au développement d’un forage lorsqu’il est déjà équipé de sa crépine et avant de placer la pompe d’exploitation. Il a pour but :
– D’améliorer la perméabilité de la formation aquifère située autour de la crépine et à stabiliser cette formation,
– D’accroitre la perméabilité naturelle de la formation aquifère,
– D’accroitre la porosité d’une formation rocheuse de type grés,
– D’améliorer la capacité spécifique du forage,
– D’éliminer le cake déposé sur les parois du forage,
– De produire une eau claire dépourvue matières solides avec un débit spécifique maximum.
Les forages équipés ont été développés d’abord à l’air lift jusqu’à l’obtention d’une eau claire sans particules sableuses, puis développés à la pompe immergée pour une durée de deux heures. Le développement pratiqué à la pompe permet de donner une estimation sur les débits avec lesquels les forages seront testés durant les essais de pompage.
Cimentation
La cimentation est une opération qui consiste à remplir avec un mélange eau et ciment l’espace annulaire au-dessus du massif filtrant jusqu’à la surface du sol. La cimentation a pour but de protéger le forage contre les pollutions extérieures. La cimentation doit être faite en règle générale avant les essais de pompage, mais aussi il est possible de la faire après les opérations de développement et d’essais de pompage, dans la mesure où un bouchon d’argile a été déposé au-dessus du massif filtrant.
Les essais de pompage
Les essais de pompage consistent à mesurer les rabattements du niveau dynamique en fonction du débit de pompage et sa remontée après l’arrêt de l’opération.
➤ Types d’essais de pompage :
On distingue deux types d’essai :
● L’essai de puits
Il Permet de déterminer les caractéristiques de l’ouvrage et le débit critique. Il consiste à effectuer une série de pompage à différents débits, pendant des temps relativement courts et d’évaluer les rabattements correspondants.
● L’essai de nappe
Il permet d’obtenir des informations sur les paramètres hydrodynamiques qui sont la transmissivité, le coefficient de perméabilité…etc.
Le pompage proprement dit comprend essentiellement deux phases, les mesures et l’interprétation des données recueillies. Les phases de mesure concernant les mesures de débit de pompage et les mesures de niveau d’eau. Ces mesures constituent les niveaux statiques, dynamiques des forages. Elles sont prises de façon régulière au début l’exercice et espacées progressivement. Pour chaque forage d’exploitation, des pompages d’essai ont été effectués pour déterminer les caractéristiques du forage (essai de puits) et les caractéristiques de l’aquifère (essai de nappe).
Echantillonnage
C’est l’étape qui consiste à prélever les échantillons d’eau en vue des analyses chimiques au laboratoire. Les paramètres physico-chimiques tels que le pH, la température, la conductivité électrique, les résidus secs sont pris in situ. Cette opération s’effectue après les pompages d’essai. Le prélèvement pour les deux forages a été fait dans des bouteilles de 1.51, préalablement rincer trois fois à l’eau de chaque forage. Ces échantillons ont été amenés au laboratoire de l’Institut National des Recherches en Santé (INRSP) de Nouakchott, pour des analyses chimiques des ions majeurs.
|
Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE I : CADRE DE LA ZONE D’ETUDE
I.1 Situation géographique et relief
I.2 Climatologie
I.2.1 Mécanismes généraux du climat
I.2.2 Les paramètres climatiques
I.2.3 Hydrographie
I.2.4 Végétation
I.3 Cadre géologique et hydrogéologique de la zone d’étude
I.3.1 Cadre géologique de la zone d’étude
I.3.2 Hydrogéologie de la zone d’étude
I.3.2.1 Le bassin sédimentaire côtier
I.3.2.2 Les nappes alluviales
I.3.2.3 La nappe de l’Eocène du Brakna
CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES
II.1 Prospection Géophysique
II.1.1 Matériels géophysique utilisés
II.1.2 Méthodologie et travaux géophysiques
II.1.2.1 Méthodes électriques
II.1.2.1.1 Sondage électrique
II.2 Réalisation de forages d’eau
II.2.1 Matériels
II.2.2 Méthode de Foration
II.2.2.1 Généralités de la Méthode Marteau Fond de Trou (MFT)
II.2.2.2 Alésage
II.2.2.3 Equipement
II.2.2.4 Gravillonnage
II.2.2.5 Développement
II.2.2.6 Cimentation
II.2.2.7 Les essais de pompage
II.2.2.8 Echantillonnage
CHAPITRE III : RESULTATS ET DISCUTIONS
III.1 Résultats de la Géophysique
III.1.1 Méthode électrique
III.1.1.1 Sondages électriques
III.1.2 Interprétation des sondages électriques par logiciel (IPI)
III.2 Résultats de la foration
III.2.1 Forage de reconnaissance et Alésage
III.2.2 Equipement des forages
III.2.3 Développements
III.2.4 Pompage d’essai
III.2.4.1 Essai de puits
III.2.4.2 Essai de nappe
III.2.5 Analyse chimique
Conclusion générale
Références
Annexes
