"Un forage est un trou creusé dans la Terre, l'équipement du trou tel les tubages et de manière générale les moyens techniques permettant de creuser varient en fonction de son dimensionnement et de ses objectifs. On fore pour explorer et/ou exploiter le sous-sol. Par exemple, des forages sont réalisés pour trouver et exploiter des ressources naturelles enfouies (eau, pétrole, ressources minières) ; la géotechnique ; la géothermie ; la recherche scientifique pure."
Guide d'application de l'arrêté interministériel du 11/9/2003 relatif à la rubrique 1.1.0 de la nomenclature eau : sondage, forage, puits, ouvrage souterrain non domestique
Les différentes techniques de forage (extrait de la fiche 6a) :
Le havage consiste à creuser le terrain à la base du tubage en position verticale. Le tubage s’enfonce sous l’effet de son poids. On peut utiliser des buses en béton empilées progressivement au fur et à mesure de leur enfoncement. Cette technique est limitée à des ouvrages peu profonds.Le battage consiste à briser la roche en laissant régulièrement tomber un outil (le trépan). Ce procédé ancien est utilisé en formations dures calcaires et dolomies. Un tubage de travail est utilisé pour protéger les parois du terrain. Les déblais sont récupérés avec une cuillère.
Le rotary est une méthode par rotation et broyage. Les déblais sont entraînés vers la surface par la circulation d’un fluide de forage, en général de la boue de forage, dans l’espace annulaire entre le terrain et le train de tiges. La boue en surface est tamisée et reprise par une pompe pour être réintroduite dans le train de tige. La boue de forage est adaptée au terrain traversé en jouant sur ses principales caractéristiques : densité et viscosité. Cette technique est utilisée pour les terrains qui ne se tiennent pas : argile, sable, graviers…
La tarière est une vis sans fin permettant de forer en gros diamètre à faible profondeur. Cette technique est utilisée en forage de reconnaissance dans les limons, argiles, marnes ou craie… jusqu’à 25 mètres de profondeur environ avec des diamètres compris entre 150 mm et 600 mm.
Le marteau fond de trou fonctionne à l’air comprimé par percussion d’un taillant. Il est utilisé en terrain dur et fissuré : roches carbonatées, cristallines ou volcaniques… L’avancement peut être rapide : 100 mètres en un ou deux jours.
Le tubage à l’avancement consiste à enfoncer un tube au fur et à mesure de l’avancement de la foration. L’association marteau fond de trou et tubage à l’avancement permet de conserver les avantages de la technique de forage dans des terrains instables. La méthode de tubage à l’avancement permet l’observation précise des terrains traversés en offrant la possibilité de remonter le tubage à volonté pour les tests de qualité et de débit des couches rencontrées.
Les forages à l’air sont réalisés sans autre fluide que l’air mais cette technique utilise souvent des adjuvants chimiques (mousses) pour améliorer la remontée des particules.
Les forages à la boue bentonitique présentent le risque de colmatage plus ou moins important du réservoir, notamment en cas de pertes de circulation, ce qui implique un traitement chimique et souvent mécanique du réservoir. L’utilisation de ces boues suppose de bien maîtriser les dosages en fonction des terrains et de l'avancement de l'ouvrage et si nécessaire, de maîtriser les techniques de décolmatage.
Les boues biodégradables permettent de bonnes vitesses d’avancement mais elles sont chères et parfois responsables d’une prolifération bactérienne à l’origine d’une contamination des eaux ou de corrosions sur les canalisations métalliques. Il est recommandé d’utiliser des boues homologuées pour différents types de germes. Cependant, dans certains cas les boues biodégradables ne permettent pas une tenue suffisante des terrains.
Guide complet au format PDF : Sondage, forage, création de puits ou d’ouvrage souterrain non domestique exécuté en vue de la recherche, de la surveillance ou d’un prélèvement d’eau souterraine.
Forage de type Rotary
La technique du forage Rotary consiste à utiliser un outil qui détruit la roche sous l'effet du poids et de la rotation. Le poids est assuré par un ensemble de tiges lourdes et creuses, assemblées en un train qui achemine sous pression les boues de forage. Celles-ci refroidissent l'outil et assurent le déblaiement du trou. Autour des parois du forage, des tubes sont descendus et du ciment est injecté afin de garantir la tenue des parois du puits, ainsi qu'une protection contre la corrosion mais aussi la protection des nappes d'eau souterraines et leur isolation thermique.
© BRGM - Plateforme de forage Rotary
