Exécution des forages

3 OUEDO

Kpossidja Dotopka 02°15’52,4’’ 06°29’06,8’’

Ouèdo

centre Zèkanmè 02°15’20,7’’ 06°28’07,7’’

4 AKASSATO gbètabo Kolétin 02°23’34,4’’ 06°33’33,3’’

5 6

7 KPANROUN

Kpé Aganmadin 02°21’23,2’’ 06°38’46,2’’

Avagbé Dèdo 02°22’22,1’’ 06°39’13,8’’

Gbozoun Gbozoun

centre 02°23’35,5’’ 06°41’04,2’’

8 ZINVIE Zounmè Dékansa 02°21’03,1’’ 06°37’48,5’’

Source : DIGITAL-BTP Août 2013

Les travaux de forages se sont déroulés en plusieurs étapes à savoir : Exécution, Equipement, Développement des forages et Cimentation.

2.1.1. Exécution des forages

Selon le contexte géologique de notre milieu d’étude, les forages réalisés sont le « Forage au Rotary à la Boue ».

L’exécution des forages s’est déroulée en plusieurs étapes à savoir:

l’installation du chantier et des matériels de forage, la préparation de la boue de forage et la réalisation des forages avec la foreuse.

2.1.1.1. Installation du chantier et des matériels de forage Installation du chantier

L’installation du chantier nous a permis d’avoir une bonne visualisation de l’aire de travail.

Cette opération a consisté à :

> L’arrivée du personnel de chantier, de la foreuse, du camion-citerne, du camion de transport des tiges, et des tuyauteries en Polychlorure de

vinyle (PVC);

> La délimitation de l’aire de travail et l’installation de la foreuse à l’emplacement adéquat pour le forage ; le creusement de la fosse, de la rigole à boue et l’installation du camion-citerne en fonction de l’aire de la fosse à boue ;

> La prévision d’un accès au chantier pour les véhicules, l’approvisionnement en eau (citerne d’eau) et pour le remplissage des fosses à boue ; la prévision d’une zone de déblais (cutting) et installation du camion de transport des tiges;

> L’installation du bureau de chantier et l’entretien avec les représentants des habitants du village ; la descente et l’installation de la trillâmes, du tricône, de la masse tige, des tiges, des tuyauteries en PVC ;

> Le graissage du câble, la mise en place des vérins assurant la stabilité de la machine et la mise au point de la foreuse ; la descente et l’installation de tout le matériel nécessaire au forage ;

> L’installation des tuyauteries de raccordement ; la disposition des trétos de façon parallèle et à proximité de la table de rotation ;

> La mise en marche de la foreuse.

Installation des matériels de forage

Cette phase consiste à placer dans des endroits adéquats, les matériels essentiels (annexe 2) pour l’exécution des forages. Ces matériels sont :

> Le trillâmes et le tricône : encore appelés trépans, ils constituent l’outil de forage et servent à fractionner ou à perforer les couches du sol; le diamètre de ses matériels est respectivement 8^’’1/2 et 9^’’7/8.

Photo 1: Tricône Photo 2: Trilame

> La masse tige sert à augmenter le poids sur l’outil de forage ;

> Les tiges, vissées entre elles, exercent leur poids sur le trépan et permettent de forer ;

> Le réducteur permet de raccorder le tricône ou trillâmes à une tige.

S’agissant des matériels qui accompagnent la foreuse au cours de son activité, on peut citer entre autres : un véhicule de liaison, un mixeur, des clés fourchette, des clés à griffe et à chaine, des réducteurs, des pelles, des brouettes, des sceaux, des pioches, le niveau, des tuyauteries de raccordements, etc.

2.1.1.2. Préparation de la boue de forage

La boue est constituée d’un mélange d'argile (la bentonite), d'eau et d’additif (Antisol) injectés de façon continue lors des opérations de forage. Elle permet de réduire l’éboulement du forage lors de l’opération de foration.

Pour préparer la boue, on a apporté de l’eau de robinet (par refoulement) vers la fosse à boue, alimentant la pompe à boue et le mixeur. Pendant que l’eau se déverse dans la fosse, on ferme la vanne d’alimentation de la tête d’injection. Le dosage de produits de boue est : 1 paquet de bentonite pour ½ ou 1/3 paquet d’antisol en début du forage. Mais au cours du forage, en fonction de la qualité de la boue et de la nature du terrain traversé, il est indispensable d’ajouter de produits de boue et ou de l’eau.

2.1.1.3. Réalisation des forages

Le procédé de forage utilisé est le même pour tous les huit (08) forages que nous avions suivi dans le cadre de ce rapport.

Toutes les actions et les mouvements, des différents organes de la foreuse effectués pendant le forage, sont commandés par le tableau de bord.

Les différentes étapes d’un forage sont :

> Les raccordements au sol du réducteur au trillâmes à l’aide de la clé à chaine et d’une tête de levage au bout libre du réducteur ; on accroche la tête de levage au treuil du mât et on ouvre la table de rotation pour y entrer l’ensemble trillâmes-réducteur-tête de levage ; par la suite, on referme la table de rotation et on maintient le réducteur à l’aide de la clé fourchette, qu’on fixe autour de lui;

après cela, on retire la tête de levage ;

>Ajout de tige : Pour ajouter une tige, on fixe la tête de rotation sur une tige de la loge, on fait descendre l’ensemble tête de rotation-tige sur le réducteur et on les raccorde à l’aide de la clé à griffe; on retire la clé fourchette et on commence à forer le trou ; Dès que commence le forage, on ouvre la vanne d’alimentation de la tête d’injection en boue ;

>Principe: Le trillâmes est animé d’un mouvement de rotation de vitesse variable et d’un mouvement de translation verticale depuis la surface du sol par l’intermédiaire de la tige. L’avancement de l’outil s’effectue par abrasion du

terrain, sans choc, uniquement par rotation et pression verticale. Cette dernière est fournie par la puissance de la foreuse mais surtout le poids des tiges au-dessus de l’outil. Le trillâmes détache dans le fond du trou des copeaux de terrain encore appelés cutting.

La boue dont la composition et la consistance sont fonction du terrain rencontré, circule à l’intérieur de la tige et de l’outil, lui-même muni d’évents.

Cette circulation de la boue permet de remonter les déblais à la surface du sol à travers l’espace annulaire entre le train de tiges et les parois du trou foré.

Lors de sa remontée, elle tapisse les parois du trou (cake), pour les stabiliser.

Arrivée au sol, la boue est décantée dans les rigoles et se déverse dans la fosse. Avant son arrivée dans la fosse à boue, les sédiments déposés au fond de la rigole et ceux contenus dans la boue sont récupérés au moyen des pelles et déversés dans des brouettes. Dans la fosse à boue, se produit l’aspiration de la pompe à boue qui ferme le circuit en refoulant dans l’ensemble trillâmes-réducteur-tige, une boue qui a été débarrassée de ses cuttings.

Il s’avère nécessaire de prélever, les matériaux au niveau de la rigole à chaque mètre foré pour la description de la lithologie. Au fur et à mesure de l’avancement du forage, la qualité de la boue, l’évolution des tiges dans le trou, et la remontée des sédiments sont analysées afin de juger, s’il faut ajouter des produits de boue, de l’eau dans la fosse ou préparer une nouvelle boue.

Lorsqu’on termine de forer la longueur d’une tige, on maintient son extrémité avec la clé fourchette et on desserre la tête de rotation de cette tige ; on ajoute une nouvelle tige en la faisant descendre dans le manchon supérieur de la première tige ; on les raccorde grâce au mouvement de la tête de rotation ; puis on retire la clé fourchette et on continue à forer.

>Changement d’outil de forage : Au cours du forage, dès que nous atteignons, les couches de calcaires, on change le trillâmes par un tricône. Le tricône est en

effet plus adéquat et efficace quant au forage des couches de calcaires, à cause de sa capacité à broyer la roche grâce à ses molettes. Ses dents sont plus résistantes que celles du trillâmes. Le trillâmes balaie juste la roche, mais remonte les sédiments tout comme le tricône. Pour changer d’outil, on remonte toutes les tiges.

>Descente de tiges et suite de forage : Suite au changement d’outil, on redescend toutes les tiges préalablement remontées sans les animer d’un mouvement de rotation. Si toutes les tiges remontées n’entrent plus dans le trou, on déduit qu’il y a eu éboulement. A partir de la profondeur éboulée, on commence à forer en suivant le principe précédemment présenté. Dans le cas, où celles-ci parviennent toutes à entrer dans le trou, on continue de forer.

>Fin du forage : Lorsqu’on finit le forage, toutes les tiges sont retirées et on ouvre la table de rotation puis l’ensemble tricône/trillâmes-réducteur est descendu au sol. Avant de retirer, ce dernier, une pelle est placée à la surface du trou creusé afin d’empêcher l’entrée de tout sédiment collé à l’outil de forage.

En effet, pour connaître la fin du forage, il faut analyser chaque fois les échantillons prélevés. Dès que nous atteignons une couche de sable de couleur blanchâtre et de taille peu grossière à une profondeur éloignée du terrain naturel, on déduit que l’aquifère est atteint. Mais, il est conseillé de poursuivre le forage pour connaître la nature de la couche suivante. Cette dernière est importante dans la mesure où elle nous permet de savoir le type d’aquifère capté.

NB: Avant de changer l’outil de forage, il est nécessaire de nettoyer le trou foré.

Cette action est effectuée non seulement, lorsqu’on finit de forer une tige et avant l’introduction d’une nouvelle, mais aussi à la fin du forage et avant le retrait de toutes les tiges. Le nettoyage se fait en laissant circuler la boue à l’intérieur des tiges, du trépan et du trou, tout en maintenant le mouvement de la

tête de rotation. A la fin du forage, après le nettoyage du trou, on ferme la vanne d’alimentation de la tête d’injection en boue.