Les roles du sondage-forage dans le developpement

Généralités sur le sondage-forage

Historique

Depuis le premier siècle de notre ère, les chinois savaient déjà creuser des puits de plusieurs centaines de mètres pour trouver de l’eau salée. Quelques-uns de ces puits rencontrèrent d’ailleurs fortuitement du pétrole ou gaz. Le 27 août 1859, un Américain nommé Drake L Edwin employé de Pennsylvania Rock Oil Company enfonça un tube de fente à Titusville en Pennsylvanie et atteint la couche de pétrole à 21 mètres de profondeur. Le rendement de son exploitation s’élève, au départ à 40 barils par jour. Le premier forage du pétrole venait d’être effectué. Le plus profond de forage au battage est de 2250 mètres en 1918. Le premier forage rotary est effectué en 1901 par J.F Lucas dans un lieu près de Beaumont en Texas. Actuellement, certains forages dépassent 10 000 mètres de profondeur.

Quelques définitions

Sondage et forage

C’est un trou circulaire de faible diamètre (ce qui le diffère d’un puits) et généralement vertical creusé dans le sol à l’aide des moyens mécaniques appropriés. Lorsque l’ouvrage est destiné au développement ou exploitation d’une nappe d’eau souterraine, d’un gisement, on parle alors de forage tandis que pour les travaux de reconnaissance du sous-sol, on parle plutôt de sondage.

Géologie

C’est la science qui comprend l’étude de la partie de la terre directement accessible à l’observation et à l’élaboration des hypothèses qui permettent de reconstituer leur histoire et d’expliquer leur agencement.

Hydrogéologie

C’est une partie de la géologie qui s’occupe de la circulation des eaux dans le sous-sol (recherche des nappes, évaluation des réservoirs, captages et débits possibles, etc…) .

Utilités et importances du sondage-forage 

Les géologues, les hydrogéologues, les géophysiciens et les géotechniciens ne peuvent apporter en conclusion de leurs travaux que des probabilités quelleque soient leur intelligence, la qualité de leurs observations, la précision de leurs mesures et la valeur de leurs interprétations. Mais le forage dans l’état actuel de la technique nous permet de savoir si une structure décelée lors des travaux de recherche contient ou non des fluides ou des matériaux en quantité et qualité suffisantes pour justifier l’exploitation. Dans le domaine de la recherche minière, les sondages et les forages servent à la caractérisation géologique, pétrographique, minéralogique des roches qui constituent le gisement à la détermination de l’encaissant et aussi de donner la caractéristique minéralogique de minerai qui contribue à l’étude géostatistique afin d’évaluer le gisement. En hydrogéologie, ils sont utilisés pour la recherche et l’exploitation des eaux. Ils sont indissociés de la recherche et du développement des gîtes pétroliers. Enfin, en ce qui concerne le génie civil, ils sont nécessaires pour la reconnaissance précise des sols, des fondations profondes des bâtiments, dans les études des axes routiers, des sites portuaires ainsi que dans la construction des barrages.

Cuttings et carottes

Pendant les travaux de sondage et de forage, les échantillons des terrains traversés sont remontés en surface soit en cuttings soit en carottes selon le procédé de forage utilisé.

Cuttings

Définition

Les cuttings sont des échantillons des roches de dimension relativement réduite récoltés au cours des forages. Ils proviennent de la désagrégation des roches par l’outil de forage. Ils sont ramenés en surface par le courant ascendant de la boue.

Origine

Les cuttings proviennent du fond de trou. Mais dans les échantillons récoltés sur le tamis de grains on peut trouver, outre les cuttings, des retombées. Ce sont des fragments des roches détachées de certaines parois instables du trou et qui sont ramenés en surface par la boue en même temps que les cuttings .

Procédés des forages 

Classement par nature de mouvement de l’outil

On peut classer le forage par la nature de mouvement de l’outil (rotation, mouvements alternatifs de battage ou à câble, mixtes) et sur la façon dont les échantillons de terrain sont remontés à la surface du sol : emploi d’une circulation (injection) d’eau, de boue, d’air, de gaz ou sans injection en remontant les échantillons dans l’outil lui-même (tarière Benoto) ou dans une cuillère descendue spécialement au bout d’un câble après remontée de l’outil.

Classement par nature de terrain

On peut aussi faire un classement de procédé de forage en se basant sur la nature de terrain (dureté et consistance) et aussi du point de vue de la façon dont l’outil attaque le sol. Il peut travailler particulièrement ou, dans certains cas :
– par affouillement dans les terrains meubles ; creuser comme une bêche, saisir les morceaux du terrain et les remonter ; découper des copeaux des morceaux de terrains (tarière, trépan du rotary à lames)
– travaille par formation d’éclat de roche et écrasement par chocs (carottage à la couronne d’entrée), trépan de rotary à molette ou au cône pour les terrains tendre et pensylvanien, canadien, battage rapide pour les terrains durs
– par écrasement seul sans choc (trépan de rotary pour terrain très dur, forage à la grenaille) ou par rodage (carottage et forage à diamant) En outre, les procédés de forage se distinguent aussi par la vitesse d’avancement (vitesse de rotation ou vitesse de battage) de l’outil.
– la tarière tourne à quelques tours par minute (tr/mn)
– les appareils de carottage : 40 à 60 tr/mn et parfois jusqu’à 300 tr/mn
– rotary ordinaire : 80 à 150 tr/mn et parfois 300 tr/mn
– les turbines avec 700-800 tr/mn
– appareil pennsylvanien avec 15 à 40 coups par minute
– appareils à battage rapide : supérieur à 100 coups par minute .

Forage au battage

L’outil de forage, le trépan, sont suspendus à un câble relié à un balancier qui communique à l’ensemble un mouvement alternatif. A chaque retombée, le trépan attaque la roche à la manière d’un burin. Périodiquement, on enlève les débris de roche à l’aide d’un outil cylindrique muni d’un clapet appelé cuiller de curage.

Sondage à la tarière

L’exécution d’un sondage se fait au moyen d’outil convenable dont la manœuvre produit la perforation des roches. Et les roches en question sont divisées en deux classes selon leurs propriétés mécaniques :
– les roches meubles ont une cohésion et une plasticité plus ou moins forte suivant leur teneur en eau. C’est ce type de roche que la tarière peut traverser car toutes les actions dans les techniques de sondage à la tarière sont faites manuellement
– les roches proprement dites : ce sont des roches saines et dures.

Matériels utilisés
Les matériels qui composent la tarière sont :
– la tarière proprement dite : c’est l’outil de perforation ;
– un té qui est vissé soit à la tarière soit aux tiges à fin de produire le mouvement de rotation de l’ensemble et du méplat ;
– une clé de fourche qui sert à assurer les opérations de vissages et de dévissages ;
– Une tige de sondage qui sert à approfondir le trou avec deux filetages mâle et femelle aux extrémités et aux deux méplats. Leur fabrication permet une bonne manipulation et une bonne résistance à la rotation ;
– une clé de retenue qui est nécessaire lorsqu’on est à une profondeur assez élevée pour avoir une rapidité d’action.

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I: LES ROLES DU SONDAGE-FORAGE DANS LE DEVELOPPEMENT
CHAPITRE 1 : GÉNÉRALITÉS SUR LE SONDAGE-FORAGE
I.1. HISTORIQUE
I.2. QUELQUES DÉFINITIONS
I.3. UTILITÉS ET IMPORTANCES DU SONDAGE-FORAGE
I.4. CUTTINGS ET CAROTTES
CHAPITRE 2 : PROCÉDÉS DES FORAGES
II.1. CLASSEMENT PAR NATURE DE MOUVEMENT DE L’OUTIL
II.2. CLASSEMENT PAR NATURE DE TERRAIN
II.3. FORAGE AU BATTAGE (CF. ANNEXE 1)
II.4. SONDAGE À LA TARIÈRE
II.5. FORAGE ROTARY (CF. ANNEXE 2)
CHAPITRE 3 : SONDAGE-FORAGE ET DÉVELOPPEMENT DURABLE
III.1. DOMAINES D’APPLICATIONS ET CONTRIBUTION AU DÉVELOPPEMENT
III.2. PERSPECTIVES ET PROBLÈMES
PARTIE II : ETABLISSEMENT DE LA BASE DE DONNES SOUS ACCESS 2000
CHAPITRE I : ANALYSE ET CONCEPTION D’UN SYSTEME DE GESTION DE BASE DE DONEES
I.1. GÉNÉRALITÉS SUR UNE BASE DE DONNÉES
I.2 ANALYSE ET CONCEPTION D’UN SYSTÈME DE GESTION DE BASE DE DONNÉES
CHAPITRE II : CONCEPTION D’UNE BASE DE DONNEES SOUS ACCESS 2000
II.1. PRÉSENTATION DE MICROSOFT ACCESS
II.2. PRINCIPE D’ÉLABORATION D’UNE BD SOUS ACCESS
II.3. PRÉSENTATION DE LA BASE DE DONNÉES
PARTIE III : ELABORATION DES CARTES AVEC MAPINFO PROFESSIONNAL
CHAPITRE1 : GÉNÉRALITÉS
I.1. DÉFINITION ET DESCRIPTION SIMPLE DU SIG
I.2. PRÉSENTATION DE MAPINFO
CHAPITRE2 : ELABORATION DES CARTES
II.1. MÉTHODOLOGIE D’ÉLABORATION DES CARTES AVEC MAPINFO
II.2. PRÉSENTATION DES CARTES
CONCLUSION
RÉSUMÉ
Bibliographie
Annexes

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