RÉALISATION D'UN FORAGE DE CAPTAGE SUBHORIZONTAL TUBÉ SOUS STRUCTURE BÂTIE

LE PROJET

L’équipement de pompage en position subhorizontale sous une structure bâtie doit permettre de pomper dans du sable lâche à une distance de 120 à 150 m avec un angle d’attaque de 6° par rapport
à l’horizontale. Le chantier sur lequel doit opérer cet équipement doit atteindre une cible de 1 × 1 m à 150 m. « Sur ce projet, l’injection d’air était proscrite ; c’est pourquoi l’injection de boue [ensemble d’eau et d’additifs de forage, ndlr] est la solution retenue pour ce chantier », souligne Benjamin Mounier de chez Sondafor.
L’équipement en DN 150 vient ainsi s’intégrer dans le tubage de recouvrement de 298,5 mm et 219 mm qui va ainsi permettre d’effectuer des tests de pompage, une inspection par caméra ainsi que des suivis de trajectométrie.

L’INNOVATION

Afin de pallier les différentes contraintes techniques de cet équipement, Sondafor* et DATC** – entreprises qui collaborent régulièrement – se sont appuyées sur leurs expériences en sondage et en conception, pour évaluer le produit le plus adapté au projet. Ainsi une amélioration et adaptation du système de carottage destructif « Casing Advancer » de chez DATC a été retenue.
Ce dispositif mécanique est composé de 2 éléments : le premier élément est une enveloppe extérieure terminée par un sabot qui vient se situer en prolongement du tubage ; cela permet le travail du terrain tout en verrouillant le second élément : le système intérieur ; ce dernier se termine par un outil forant
verrouillé dans l’enveloppe extérieure pendant toute la durée du forage. Pour ce projet le tricône sera l’outil utilisé en protubérance ou non par rapport au sabot. Afin d’ajuster ce paramètre, un réglage est présent sur le système intérieur. Une fois la profondeur de forage requise atteinte, une pince de
repêchage est propulsée dans le tubage à l’aide d’un système de mise en pression venant s’enclencher sur le système intérieur pour retirer ce dernier de son logement. Cette pince suivie par un
câble monté sur un treuil vient par la suite retirer mécaniquement l’ensemble solidarisé du tubage. De plus, la pince de repêchage et le système intérieur peuvent être réutilisés pour des travaux ultérieurs.

LE CHANTIER

« Dans le cadre de notre chantier et de ses contraintes géologiques et de trajectométrie, nous avons opté pour l’utilisation d’un tubage à l’avancement avec destruction instantanée de la carotte. De plus, deux tailles de tubages étaient requises : Ø 298,5 et Ø 219 en télescopage. Ainsi, deux systèmes
Casing Advancer avec pince de repêchage spécifique étaient nécessaires », précise Benjamin Mounier.

LES DIFFÉRENTES ÉTAPES DU CHANTIER

C’est un travail sur une année qui a été effectué par les deux entreprises afin de mener à bien la conception, la réalisation et la mise en service de l’équipement de pompage. La sécurité des opérations étant un élément essentiel pour les deux structures et le client, chacune des étapes était pensée pour assurer la sécurité des équipes sans compromettre le bon fonctionnement du produit.
Les 6 premiers mois étaient dédiés à la préparation, conception et à la réalisation de différents tests sur le produit. Après réception du projet, une définition du plan de forage a été établie entre les parties prenantes afin de comprendre les besoins du client et trouver l’outil de forage le plus adapté aux différentes contraintes techniques et géologiques.
Par la suite, la création, le développement, la fabrication des outils de forage et de repêchage ont été effectués dans les locaux de DATC.
Le bureau d’études, le service qualité ainsi que la production étant tous situés dans les mêmes locaux à Besançon, le travail de recherche jusqu’au produit final s’est effectué en environ 2 mois. Des phases de tests ont par la suite eu lieu dans une carrière non loin de l’entreprise Sondafor. Les sols de celle-ci
présentaient des caractéristiques techniques et géologiques similaires au lieu du chantier. Une reconstitution du bâtiment a également été effectuée afin de s’assurer de la véracité de ces tests.
En effet, le chantier ou l’équipement de pompage devait être mis en place, sécurisé et éloigné des entreprises Sondafor et DATC ; les phases de tests étaient très importantes afin de ne pas rencontrer de problèmes quelconques lors du commencement du projet pour éviter tout retard de chantier et souci de logistique. La technique de poussée de l’outil de repêchage et l’étanchéité du système se sont vues par la suite améliorées à l’issue de ces tests ainsi que le process global.
De plus, les aciers de haute qualité ont été traités thermiquement pour les rendre encore plus performants. Le produit était ainsi validé pour débuter le chantier dans les conditions requises.

Sur site, le chantier s’est déroulé sur 7 semaines, dont 3 de terrassement et 4 de forage et d’équipement. La première étape était la préparation de la plateforme support ainsi que du tube de guidage puis la mise en position et l’ancrage de la machine. Une première phase de forage a été effectuée en Ø 298,5 mm pour les 97 premiers mètres avec trajectométrie ; puis une seconde phase en Ø 219 pour les 8 m supplémentaires, également avec trajectométrie. Les équipements : PVC, massif et cimentation ont par la suite été effectués avec inspection vidéo et trajectométrie. À l’issue de cette mise en place, le nettoyage ainsi que le développement de l’ouvrage ont été effectués. Finalement, pour clôturer le chantier sur la partie mise en place d’un équipement de pompage en position subhorizontale sous une structure bâtie, une phase d’essai d’eau avec suivi a été réalisée.

RETOUR SUR LE PROJET

La réalisation de ce projet a permis aux entreprises de prendre divers choix stratégiques, dans le but de favoriser la bonne réalisation de ce projet que ce soit en amont comme pendant le chantier.
DATC et Sondafor ont aujourd’hui un recul sur ce projet et en ressortent 4 points forts, de la création à la mise en pratique. Les entreprises ont eu une forte réactivité lors des phases de test pour réajuster les éléments ou processus défectueux afin de présenter au client un produit fini conforme à ses attentes et besoins. De plus, la polyvalence du porte-outils a facilité l’utilisation de ces derniers et a permis aux équipes sur place un gain de temps important sur le chantier, tout comme avec la facilité et la rapidité d’extraction de l’outil. Finalement, des télescopages ont pu être réalisés du fait des nombreux passages libres.
Ainsi, la mise en place d’un équipement de pompage en position subhorizontale sous une structure bâtie a été un challenge pour les entreprises DATC et Sondafor qui ont su allier leurs savoir-faire pour aboutir à un résultat final qui, après retour d’expérience, a satisfait pleinement notre client final. Les deux entreprises tenaient à vous faire part de ce chantier et de ces innovations, malgré les contraintes de confidentialité émanant de ce dernier.

Aude Moutarlier en collaboration avec DATC et Sondafor