Dans vos projets de construction ou d'exploitation minière, le forage permet d'atteindre des profondeurs précises et de manipuler les matériaux efficacement. Toutefois, le choix du type de forage approprié est essentiel pour garantir la précision et le bon déroulement des opérations dans différentes conditions.
Dans ce guide, vous découvrirez les principaux types de forage et leurs utilisations. Vous serez également informé des précautions de sécurité. que vous pouvez suivre sur votre site de forage.
Classification du forage en fonction des applications
Forage carotté
Ce type de forage carotté utilise un outil “foreuse à carottes”Pour percer des trous dans le matériau, ce foret est muni d'un embout cylindrique creux. Au démarrage, l'embout décrit un mouvement circulaire et découpe un trou annulaire dans le matériau.
Utilisations : Vous pouvez utiliser le carottage pour les travaux de construction (plomberie, conduits de câbles), l'exploitation des ressources, l'analyse des routes et l'étude de la composition des sols.
forage rotatif
Le forage rotatif utilise une machine de forage rotative pour garantir sa sécurité. Cette machine applique une force verticale et fait tourner le trépan. Le foret se déplace en continu et un fluide est injecté à travers lui pour évacuer la roche et les débris.
Utiliser: Il est particulièrement efficace là où l'on a besoin d'accéder aux réserves d'eau, de pétrole et de gaz.
Forage dirigé
Cette technique permet de forer selon différents angles au lieu de forer verticalement. Elle facilite l'accès à des cibles souterraines difficiles d'accès. Pour ce faire, un forage pilote est réalisé selon un tracé prédéfini.
Applications : Cette méthode est courante dans les projets pétroliers et gaziers où l'espace est limité. Elle sert également à installer des lignes électriques sous les routes, les rivières et les bâtiments. Pour protéger ces câbles, il est nécessaire d'utiliser un plaque de câble.
Forage au diamant
Le perçage au diamant utilise un foret dont le tranchant est garni de minuscules diamants. Il permet de percer des matériaux durs comme le béton, la pierre ou la roche avec une grande précision et rapidité. Cette méthode permet d'obtenir des trous lisses, sans fissures ni aspérités.
Utilisations : Vous devriez l'utiliser pour la construction, l'exploitation minière, les forages et les levés topographiques où vous avez besoin de résultats nets et précis.
Forage à la tarière
Le forage à la tarière utilise un outil en spirale (la tarière) pour extraire la terre du sol. Cette technique est particulièrement adaptée aux sols meubles ou moyennement durs, exempts de roches importantes. Plus on fore en profondeur, plus la terre remonte à travers la spirale.
Cas d'utilisation : Cette méthode peut être utilisée pour les études environnementales, les essais de sol et les fondations superficielles.
Forage de trous de mine
Le forage de trous de mine consiste à percer des trous profonds et droits dans la roche. Ces trous sont destinés à contenir des explosifs, utilisés pour briser les gros rochers. Cette méthode est privilégiée lorsqu'il est nécessaire de dynamiter une zone précise en toute sécurité.
Utilisations : On l'utilise pour les mines et les grands projets de construction. Par exemple : dans une mine de charbon, on choisit le forage de trous de mine pour créer plusieurs ouvertures dans la roche.
Forage d'exploration
Le forage exploratoire permet d'étudier la composition souterraine des sols et autres matériaux. Concrètement, il fournit des carottes de forage qui révèlent le type et la qualité des minéraux, des sols ou des couches rocheuses. Cette méthode permet de mieux comprendre le terrain avant d'entreprendre tout projet d'envergure.
Utilisations : Cette technique peut être utilisée sur les sites miniers pour localiser et évaluer la taille des minéraux et des minerais. Elle sert également à l'exploration pétrolière et gazière.
Forage géotechnique
Cette technique est particulièrement utile pour la construction de bâtiments stables. Elle consiste à étudier la résistance et la composition du sol et de la roche de votre terrain. Différents types d'outils (tarière, marteau perforateur, marteau de forage) peuvent être utilisés.
Application: Elle vous fournit des exemples qui montrent à quel point le sol est stable pour la construction d'ouvrages importants.
Forage d'ancrage
Eh bien, dans ce processus, vous pourriez voir une perceuse d'ancrage spécialisée (ancre à insertion directe). Cette foreuse est enfoncée dans le sol en la faisant tourner. Ensuite, un coulis est injecté à travers un ancrage creux pour remplir le forage.
Utilisations : Il assure un soutien robuste pour garantir la stabilité des talus, des tunnels et des murs. Il renforce également les centrales hydroélectriques, les autoroutes et les gares ferroviaires.
Forage de micropieux
Il est facile de confondre le forage d'ancrages et le forage de micropieux, car les deux techniques servent à soutenir les structures. Cependant, le forage de micropieux nécessite un diamètre réduit de seulement 2,4 mètres (8 pieds) pour être réalisé sur site.
Applications : Il permet de réparer des bâtiments, d'en construire de nouveaux ou de consolider des structures existantes, même dans des espaces restreints ou sous des hauteurs limitées.
Forage de surface / Forage souterrain
Le forage de surface offre de nombreuses options, permettant d'adapter les outils et l'équipement à vos besoins. Il permet de forer la roche ou le sol au niveau du sol. On utilise généralement une foreuse rotative ou un marteau pour percer le matériau.
Utiliser: Il est idéal pour les sites d'exploitation minière à ciel ouvert, les grands chantiers de construction ou pour extraire de gros blocs de pierre.
Types de forage selon l'équipement utilisé
Perçage par outil à câble (perçage par percussion)
Le forage au câble utilise un trépan lourd que l'on soulève et laisse retomber à plusieurs reprises pour percer le sol. Ce type de forage nécessite un équipement tel qu'une foreuse, un palan à câble et un jeu de trépans. Le procédé est lent mais permet de percer les roches dures.
Application: Vous pouvez l'utiliser pour obtenir de l'eau souterraine en vue de l'exploration minière. Parce qu'il fonctionne bien sur différents types de terrains.
Circulation inverse (CI)
Ce procédé consiste à injecter de l'air dans le tube de forage pour faire remonter les fragments de roche. On utilise des forets, des trépans et des compresseurs d'air spécifiques pour créer une pression suffisante. En résumé, cette méthode permet de préserver la pureté des échantillons.
Utilisations : C'est une bonne option pour vous si vous avez besoin d'une exploration minière rapide, d'études géotechniques et d'un contrôle environnemental.
Forage directionnel horizontal (HDD)
Le forage horizontal permet de forer latéralement plutôt que verticalement. On commence donc le forage à partir d'un point de départ en surface. Une fois la profondeur atteinte, juste au-dessus de la cible, on guide la foreuse à l'aide de capteurs pour atteindre les zones difficiles d'accès.
Utilisations : Normalement, elles servent à extraire le pétrole et le gaz ou à installer des pipelines sous la surface.
Forage en fond de trou (forage au marteau perforateur)
Le forage vertical consiste à placer le trépan au fond du trou. Il utilise un effet de percussion pour briser la roche. On peut actionner la foreuse par le haut et appliquer l'énergie (pression des marteaux) directement sur le trépan.
Applications : On les utilise principalement sur les chantiers de construction pour découper des roches très dures, forer des trous de grand diamètre et creuser des fosses de minage.
Forage sonique
Le forage sonique utilise des vibrations à haute fréquence (50 à 150 Hz) pour désagréger le sol et la roche. La foreuse transmet ces vibrations pour ameublir le terrain. Cette méthode permet d'obtenir des échantillons propres et préserve l'environnement.
Utilisations : Ses utilisations polyvalentes comprennent les études environnementales, les essais géotechniques, la construction, l'échantillonnage minéral, le pompage de l'eau, l'accès aux eaux souterraines et le forage sismique.
Forage hydraulique
Dans cette technique, on utilise de l'eau sous haute pression ou un fluide spécial pour alimenter la perceuse. Vous pouvez contrôler la perceuse depuis la surface et le fluide évacue les débris. Cela vous permet donc de percer plus rapidement et de garder le trou propre.
Utilisations : Le forage hydraulique est performant pour de nombreux travaux. Il permet notamment de forer la roche, de percer les sols durs et de réaliser des travaux d'excavation généraux.
Forage magnétique
Comme son nom l'indique, cette technique utilise une perceuse magnétique portative. Cette machine perce des trous dans le métal. Pour cela, une base magnétique est fixée sur la surface métallique. C'est une option plus rapide et plus précise.
Utiliser: Généralement utilisé pour percer des trous dans les structures et machines métalliques ou pour entretenir les ponts, les gros équipements et les pipelines.
Perçage laser
Cette méthode utilise un faisceau laser focalisé pour percer de petits trous dans les matériaux. Il suffit de concentrer le faisceau laser sur un point précis pendant une durée prolongée. Le matériau fond ou se vaporise à la surface sans aucun contact entre la machine et le matériau.
Applications : Cela vous sera utile dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale, de l'électronique, des dispositifs médicaux et de la fabrication du verre.
Forage à l'arc plasma
Il s'agit d'une technique moderne qui a remplacé toutes les méthodes traditionnelles de perçage de surfaces. Elle crée un arc électrique qui transforme un gaz en plasma. Ce plasma est ensuite utilisé pour faire fondre la surface et y percer des trous.
Usage: Cette méthode est principalement utilisée pour le perçage profond et la découpe des métaux dans le secteur aérospatial, notamment lorsqu'un perçage robuste et précis est requis.
Forage au jet d'eau
Le perçage au jet d'eau utilise un puissant jet d'eau pour découper et percer les matériaux. Parfois, des abrasifs sont mélangés à l'eau pour augmenter son pouvoir de coupe. Le procédé fonctionne à une pression élevée de 60 000 à 90 000 PSI.
Applications : On le rencontre fréquemment dans les projets géothermiques, les travaux industriels et même lors de petits travaux de forage de puits.
Forage sous vide
On peut l'appeler forage par aspiration ou forage hydrodynamique. Ce procédé utilise de l'eau ou de l'air sous haute pression pour forer le sol. Une fois le forage terminé, l'eau et la terre sont pompées dans un réservoir.
Utilisations : Il est idéal pour le sondage, le forage sans poussière ou pour nettoyer les sols contaminés et prélever des échantillons de sol.
Forage par électroérosion (EDD)
Il s'agit également d'une méthode sans contact, qui utilise des étincelles électriques pour percer des trous dans le matériau. Concrètement, les étincelles font fondre et enlèvent la matière, tandis qu'un fluide spécial évacue les déchets.
Application: Il est idéal pour les trous petits et profonds là où le forage classique est inefficace. Par conséquent, il peut être utilisé dans l'aérospatiale, le médical et d'autres domaines pour réaliser des micro-trous.
Classification basée sur l'extraction des ressources
| Type de forage | Ressource ou extraits | Type de perceuse |
| Forage de puits d'eau | eaux souterraines | machine de forage |
| Forage d'exploration minière | roches, sols et fluides souterrains | foreuse à carottes |
| Forage pétrolier et gazier | Pétrole et gaz naturel | perceuse rotative |
| Forage géothermique | Énergie géothermique (vapeur et eau chaude) | machine de forage géothermique |
| Forage du charbon | Gisements de charbon et gaz méthane | foreuse de trous de mine |
Forage en mer vs forage à terre
| Points principaux | En mer | Terre |
| Emplacement | Fixées dans les océans, les mers ou les grands lacs. | Installé sur le terrain |
| Équipement | Plateformes et machines offshore flottantes ou fixes | engins terrestres et machines montées sur camion |
| Accessibilité | Difficile d'accès et nécessite un système de transport spécial | Facile d'accès et d'entretien |
| Capacité de production | Produit de grandes quantités de pétrole et de gaz | capacité de production généralement plus faible |
| Coût | Coûts d'installation et de maintenance très élevés | Coûts d'installation et d'exploitation réduits |
Risques liés au forage et mesures de contrôle
Le forage est une technique très utile, mais Vous pourriez être confronté à certains risques et dangers.. Les organismes de sécurité comme l'OSHA proposer des mesures de sécurité pour prévenir les accidents du travail majeurs.
- Vous risquez des éclatements dus à une pression élevée. Mais vous pouvez les maîtriser grâce à des dispositifs de sécurité contre la pression.
- Un incendie ou une explosion peuvent être déclenchés par des fuites de gaz. Par conséquent, vous pouvez installer des outils d'avertissement et manipuler le carburant avec précaution.
- Le fluide de forage peut s'infiltrer dans le sol, ce qui entraîne une perte de boue. Il faut donc… placer des barricades de frontière pour vous protéger et protéger les autres.
- Votre puits peut s'effondrer si sa paroi est fragile. Un tubage robuste assure sa solidité.
- Le forage provoque un bruit important et des vibrations. Vous devez porter une protection auditive.
- Les outils peuvent tomber de hauteur, vous devez donc porter un casque de sécurité et installer des panneaux de signalisation d'avertissement.
- Vous pourriez être confronté à un dégagement de gaz toxiques. Dans ce cas, les détecteurs de gaz et la ventilation assurent la sécurité du site.
Précautions de sécurité pour le forage
Vous restez en sécurité quand vous portez des casques, gants, vestes réfléchissantes et des bottes. Votre chantier doit être propre et bien éclairé. Contrôlez régulièrement les machines et resserrez tous les outils. Veillez à placer les extincteurs et les trousses de premiers secours à proximité. De plus, surveillez régulièrement les niveaux de pression.
Remarques finales
Vous pouvez désormais constater que chaque technique de forage présente ses propres avantages et inconvénients. En effet, chacune est conçue pour des applications spécifiques, qu'il s'agisse de petits chantiers ou de grands sites miniers. Par conséquent, prenez le temps de vous renseigner sur les différents types de forage mentionnés ci-dessus et choisissez celui qui conviendra le mieux à votre prochain projet.
FAQ
Quel est le coût de forage par mètre ?
Ce coût peut varier en fonction de l'emplacement de votre projet et de vos besoins en équipement. Vous pouvez toutefois le calculer à l'aide de cette formule :
Coût de forage par mètre = Coût total de forage / Nombre total de mètres forés
Répartition des coûts de forage des puits de pétrole ?
Le coût du forage d'un puits de pétrole comprend les travaux préparatoires, la main-d'œuvre, l'équipement, le tubage, la cimentation et autres coûts indirects. Le forage proprement dit représente donc environ 731 000 milliards de tonnes du total.
