Partir de la profondeur et du diamètre de tubage
Les projets de puits d'eau sont définis par la profondeur finale et la dimension du tubage à installer. Une machine dont la profondeur nominale correspond au forage avec une marge — et dont la plage de diamètres couvre le tubage plus l'espace annulaire — appartient à la bonne classe.
Ces deux chiffres ne sont pas interchangeables avec « jusqu'où peut-elle aller ». Une machine adaptée à 600 m de trou de 200 mm peut être à sa limite sur 600 m de trou de 400 mm, car la force de traction, le train de tiges et le volume d'air ou de boue augmentent tous avec le diamètre autant qu'avec la profondeur. Déterminez d'abord la dimension du trou à forer pour poser le tubage, puis cherchez une machine dont la plage de diamètres publiée l'encadre avec de la marge.
Le calcul pour le tubage est simple. Un tubage de 250 mm dans un trou de 350 mm donne un jeu annulaire de 50 mm ; c'est suffisant pour l'évacuation des déblais DTH dans la plupart des formations, et suffisant pour le gravier de remplissage lorsque la conception le prévoit. Enfoncez le tubage dans un trou seulement 20 mm plus grand et la machine passera sa journée à aléser, et chaque mètre coûtera plus cher que le précédent. En règle générale, prévoyez au moins 50 mm d'espace annulaire sur les petits puits et davantage lorsque la formation s'effondre ou que le massif de gravier est épais.
La profondeur nominale aussi exige une marge. La profondeur nominale est normalement annoncée pour un train de tiges testé en usine, avec un diamètre de tige donné. Si votre forage exige un train plus lourd pour maîtriser la déviation, la profondeur pratique diminue. Prévoyez 80–90 pour cent de la valeur nominale comme plafond de travail, sauf confirmation contraire du fabricant pour votre train exact.
Notre gamme de foreuses pour puits d'eau (paramètres publiés)
Le tableau indique le type de montage, le diamètre de forage et la profondeur maximale. Les unités sur camion échangent une partie de la profondeur contre la mobilité routière ; les unités sur chenilles privilégient la stabilité et les forages plus profonds ; les unités sur remorque conviennent aux petits chantiers fréquents.
Notre gamme de foreuses pour puits d'eau (paramètres publiés)
| Modèle | Montage | Diamètre de forage | Profondeur max |
|---|---|---|---|
| CDT-600 Trailer Water Well Drilling Rig | sur remorque | 89–950 mm | 600 m |
| CDC-600 | sur camion | 90–850 mm | 600 m |
| CDT-800J Trailer water well drilling rig | sur remorque | 90–850 mm | 800 m |
| CDC-450J | sur chenilles | 105–350 mm | 450 m |
| CDC-600K | sur camion | 105–350 mm | 600 m |
| KSC-1300 | sur camion | 105–350 mm | 1300 m |
| KW360 | sur camion | 115–305 mm | 350 m |
| CDC-800 | sur chenilles | 140–350 mm | 800 m |
| CZT-1200 | sur chenilles | 140–350 mm | 1200 m |
| KW180 | sur camion | 140–350 mm | 180 m |
Lire la gamme par application
Les dix modèles se répartissent en trois groupes, et le groupe importe plus que le numéro de modèle exact.
Approvisionnement en eau peu profond et villageois. KW180 fore de 140–350 mm jusqu'à 180 m et KW360 fore de 115–305 mm jusqu'à 350 m. Les deux sont montés sur camion, ce qui signifie qu'ils se déplacent entre les villages à vitesse routière sans porte-char. Pour un programme de nombreux puits peu profonds répartis sur un district, la mobilité est l'argument principal, et la capacité de profondeur est secondaire.
Puits de production de profondeur moyenne. CDC-450J à 105–350 mm jusqu'à 450 m, CDC-600K à 105–350 mm jusqu'à 600 m et CDC-600 à 90–850 mm jusqu'à 600 m couvrent la plage courante d'irrigation et municipale. Notez la large plage de diamètre du CDC-600 : le même porteur peut ouvrir un grand trou peu profond ou forer un trou plus petit et profond jusqu'à la même capacité de 600 m, ce qui constitue la flexibilité utile pour un entrepreneur prenant des travaux mixtes.
Puits profonds. CDC-800 à 140–350 mm jusqu'à 800 m, CZT-1200 à 140–350 mm jusqu'à 1200 m et KSC-1300 à 105–350 mm jusqu'à 1300 m constituent le haut de gamme en profondeur. Trois d'entre eux méritent une comparaison directe car ils atteignent une profondeur de service similaire depuis des porteurs différents : le CZT-1200 est un chenillard de 1200 m, le KSC-1300 est un camion de 1300 m. Si les puits sont profonds et les sites proches les uns des autres, la stabilité du chenillard et sa pression au sol plus faible l'emportent généralement. Si les puits sont profonds et les sites éloignés, la vitesse routière du camion change l'économie.
Unités sur remorque. CDT-600 à 89–950 mm jusqu'à 600 m et CDT-800J à 90–850 mm jusqu'à 800 m sont tractés. Ils conviennent aux programmes où le client remorque la foreuse derrière un tracteur ou un camion, ou lorsqu'une seule foreuse doit se déplacer entre de petits chantiers sur des chemins agricoles. Ils sacrifient une partie de la stabilité de forage pour cette mobilité.
Pour une comparaison directe des trois types de montage sur le même service, voir Water Well Drilling Rigs: Crawler vs Wheeled vs Truck-Mounted.
Mobilité, nappe phréatique et géologie
Si vos chantiers sont dispersés, la mobilité détermine la classe avant la profondeur. En roche dure, prévoyez un marteau DTH et un compresseur ; en terrain meuble, le forage rotary à la boue ou le battage de tubage peut être nécessaire.
Trois caractéristiques du site influencent la sélection plus que toute autre :
- Distance entre les puits. En dessous d'environ 30 km, un engin chenillé et un porte-char sont généralement plus économiques sur une campagne qu'un camion qui ne peut pas atteindre les sites difficiles. Au-delà, la vitesse sur route commence à dominer.
- Profondeur de la nappe phréatique. Une nappe peu profonde (moins d'environ 50 m) implique généralement un terrain meuble ou non consolidé, où le haut du trou doit être tubé tandis que le bas est foré au DTH. Une nappe profonde signifie généralement que toute la section est en roche dure, ce qui change la classe du trépan et du marteau plutôt que la classe de la machine.
- Formation. La roche dure — granite, basalte, quartzite, calcaire à haute résistance à la compression — est le domaine du DTH. Le sable meuble, le gravier et l'argile nécessitent le forage rotary à la boue, le battage de tubage ou une tarière, et la machine doit pouvoir manipuler la colonne de tubage ainsi que la tige de forage.
La méthode de forage détermine les équipements de support :
| Formation | Méthode habituelle | Équipements de support |
|---|---|---|
| Roche dure, profonde | DTH avec marteau haute pression | Compresseur haute pression, marteau 3–6 inch, trépans boutons |
| Terrain meuble mixte sur roche | Tubage à travers le terrain meuble, DTH dans la roche | Colonne de tubage, marteau de tubage ou adaptateur de battage, compresseur |
| Sable meuble et argile | Rotary à la boue | Pompe à boue, bassin de décantation, tubage |
| Gravier et galets | Battage de tubage ou DTH excentrique | Tubage, trépan excentrique, compresseur |
Le travail DTH dans les puits d'eau fonctionne normalement à 17–24 bar. Le dimensionnement correct de cet air est un exercice à part — le guide de dimensionnement du compresseur d'air le détaille, et les unités haute pression telles que le LGCY-26/25 sont de la classe utilisée lorsque le diamètre et la profondeur du trou font monter la demande. Un marteau de 5 inch dans la plage 135–165 mm est annoncé à 7.0–19.0 m³/min sur 10–25 bar, et le compresseur est choisi dans le haut de cette plage, pas dans le bas.
Les puits géothermiques utilisent les mêmes machines avec une spécification différente. La température de circulation, les programmes de tubage et les exigences de cimentation changent, et la page forage géothermique expose les différences. L'approvisionnement municipal et l'irrigation sont couverts sur la page forage de puits d'eau.
Étapes de sélection
- Fixez la conception du puits : profondeur finale, diamètre et matériau du tubage, ainsi que le diamètre du trou nécessaire pour l'installer avec le jeu annulaire souhaité.
- Précisez la géologie par section — combien de mètres de morts-terrains, combien de roche dure — et la résistance à la compression attendue. Une géologie section par section, pas une description unique pour le puits.
- Choisissez la méthode de forage par section : battage de tubage ou rotary à boue dans les morts-terrains, DTH dans la roche, et la classe de marteau adaptée au diamètre de roche.
- Additionnez les équipements de support : capacité et pression du compresseur, colonne de tubage, marteau, taillants, tiges, pompe. Les équipements de support coûtent généralement autant que la machine, et c'est la partie la plus souvent sous-budgétée.
- Faites correspondre la classe de machine à la plage de diamètres et à la profondeur avec une marge, puis à la logistique : quelle distance sépare les puits, comment se présente l'accès, et combien de temps sera perdu en déplacements.
- Vérifiez les détails pratiques qui déterminent si une machine convient à un site : le poids minimum de transport par rapport aux limites routières locales, la manutention du tubage par grue ou par la machine elle-même, et la capacité de l'équipe à changer un marteau au collet sans une seconde machine.
- Confirmez les pièces de rechange et le service. Les pièces de marteau, les taillants, les joints et les filtres hydrauliques doivent être disponibles dans le délai que votre contrat autorise, pas sur une commande de six semaines.
Erreurs courantes
- Choisir uniquement en fonction du diamètre de forage. Une plage de diamètres étendue sur une capacité nominale faible ne représente pas la même capacité qu'une plage plus étroite sur une capacité nominale profonde, et les deux figurent dans le même tableau.
- Interpréter le haut de la capacité nominale de profondeur comme une valeur de travail. Demandez quel train de tiges la capacité nominale suppose, et ce qu'elle devient avec le train de tiges dont vous avez réellement besoin.
- Oublier le tubage. La machine doit manipuler la colonne de tubage ainsi que le train de tiges ; une machine qui fore le trou mais ne peut pas descendre le tubage n'a pas terminé le travail.
- Planifier les morts-terrains et le rocher comme une seule section. De nombreux problèmes de forage d'eau — tubage coincé, éboulement du trou, pertes de circulation — commencent à la transition, c'est donc à la transition que le programme doit être le plus précis.
- Sous-estimer le budget du compresseur. Pour un forage d'eau DTH, le compresseur est un élément de premier ordre de l'ensemble, et la différence entre 18 bar et 25 bar change à la fois la vitesse de pénétration et la durée de vie du taillant.
- Acheter une mobilité dont vous n'avez pas besoin, ou avoir besoin d'une mobilité que vous n'avez pas. Camion, chenillard et remorque se décident en fonction de la répartition des sites, non par préférence.
- Ignorer les limites de transport. Le poids minimum et les dimensions de transport, et non les performances de forage, déterminent si une grande machine peut atteindre le site de manière légale et pratique.
Liste de contrôle
- Profondeur cible et diamètre de tubage. 2) Géologie et dureté attendue. 3) Nombre de puits et distance entre les sites. 4) Profondeur de la nappe phréatique. 5) Accès des camions et limites routières. 6) Équipement de soutien : compresseur, pompe, tubage.
Conclusion
Une foreuse de puits d'eau est sélectionnée par une chaîne arithmétique : le diamètre de tubage donne le diamètre du trou, le diamètre du trou avec le type de roche donne la méthode et le marteau, le marteau donne l'air, et le programme de puits donne le type de montage. Le tableau publié ci-dessus est la dernière étape de cette chaîne, pas la première. Déroulez la chaîne dans l'ordre, budgétez l'équipement de soutien aux côtés de la foreuse, et gardez la capacité nominale de profondeur honnête par rapport au train de tiges que vous utiliserez réellement. Les conséquences par mètre de ces choix sont exposées dans Ce qui détermine votre coût de forage par mètre.