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Fluides de perforation et filtres-presses
TRAITEMENT DES BOUES BENTONITIQUES DE FORAGE
CometThink! nº 17 / avril 2012 / www.ictfiltracion.com
De : Joan Górriz, Conseiller technico-commercial d’ICT FILTRACIÓN
Mots clefs : boues, bentonites, filtres-presses, polyamide, polypropylène, calandrage, traitement thermique, traitement thermo-mécanique.
Les boues de forage sont des fluides utilisés pour le creusement des opérations de génie
civil, de construction et de forage de pétrole et de gaz. Leur principale mission est de
permettre un forage plus sûr et rapide. Elles sont en général utilisées comme fluides à
base aqueuse ou huileuse. Ces boues ne doivent pas être toxiques, ni corrosives, ni
inflammables. Elles doivent être inertes en cas de pollution provoquée par des sels
solubles ou minéraux. De plus, elles doivent être stables sur le plan thermique et garder
leurs propriétés quelles que soient les conditions de forage, et elles doivent rester
inertes en cas de développement de bactéries.
Principales fonctions
Nettoyage, évacuation et récupération de
résidus ; contrôle des pressions de la
formation géologique ; moyen de
suspension et de transport des matériaux ;
obstruction des formations perméables ;
maintien de la stabilité des
parois de perforation ; minimisation des
dommages provoqués à la formation
géologique ; refroidissement et lubrification
de la colonne et des outils de forage ;
transmission de la puissance hydraulique à
la mèche ; contention les fluides de la
formation géologique traversée (eau, gaz,
pétrole, etc.) ; limiter la corrosion ; faciliter
le bétonnage et la finition ; minimiser
l’impact sur l’environnement.
Types
Les fluides de forage sont classés en
fonction de leur type : fluides à base
aqueuse et fluides à base huileuse ou
Injection de boue bentonitique pendant un forage.
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synthétique. Les boues les plus
généralement utilisées sont celles à base
aqueuse qui comprennent les boues
bentonitiques et les boues polymériques.
Pour les boues à base aqueuse, l’eau
constitue le milieu de suspension pour les
solides, et elle correspond à la phase
continue. Pour leur part, les boues à base
huileuse sont une émulsion d’eau dans
l’huile, c’est-à-dire une émulsion inverse où
la phase dispersée est l’eau et la phase
continue est l’huile, tout comme le filtrat.
L’eau ne se dissout pas et ne se mélange
pas à l’huile : elle reste en suspension,
chaque goutte agissant comme une
particule solide.
Boues bentonitiques et applications
Il s’agit d’un mélange de bentonite et
d’eau. La bentonite est une argile de type
montmorillonite* avec une limite liquide
très élevée. Cela fait que même si une
grande quantité d’eau lui est ajoutée, le
mélange garde stabilité et consistance.
Les boues bentonitiques ont une propriété
très importante qui fait qu’elles sont très
utiles en construction : lorsqu’une boue
bentonitique est amassée et sa teneur en
eau est stable, elle perd de sa résistance et
se comporte comme un fluide. Cependant,
elle récupère cette résistance au repos.
Les boues bentonitiques sont
essentiellement utilisées pour les travaux
de creusement. Pour creuser une tranchée
(dans des terrains à faible consistance,
avec la possibilité d’éboulement, en général
pour la construction de murs ou de pilotis),
la boue bentonitique évite que la terre ne
tombe à l’intérieur.
Pendant le creusement de la tranchée, la
boue la remplie progressivement : compte
tenu qu’elle est continuellement en
mouvement, elle est de faible consistance
et se comporte comme un fluide.
Cependant, lorsqu’elle est au repos, la
viscosité de la boue bentonitique augmente
jusqu’à une résistance suffisante qui évite
que les parois de la tranchée ne tombent,
en les contenant.
De plus, ce type de boues est également
utilisé pour extraire les détritus des terrains
en faisant circuler continuellement la boue
bentonitique en boucle.
*La montmorillonite est un minéral du groupe des
silicates, appartenant à son tour au sous-groupe
des phyllosilicates qui inclut les argiles. Il s’agit d’un
hydrosilicate de magnésium et d’aluminium qui peut
contenir d’autres éléments.
Réservoir de boue bentonitique.
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Traitement des boues bentonitiques
Étant donné que la boue se charge de
particules de matériaux de différente
granulométrie provenant du sol, certaines
caractéristiques de ces derniers doivent
être contrôlées comme la densité, la
viscosité et la teneur en sable car, pour
atteindre les objectifs recherchés, la boue
doit rester pure dans son milieu aqueux.
Cela oblige à remplacer plusieurs fois par
jour la bentonite sale par de la bentonite
propre.
La déshydratation des boues bentonitiques
peut se faire sur site ou à l’aide d’un
dispositif externe de gestion des résidus.
Dans les deux cas, des filtres-presses sont
utilisés pour faire sécher et pour séparer le
produit final de l’eau.
Le résultat de cette séparation est un
produit final composé de bentonite sèche
mélangée aux solides du terrain creusé, et
d’eau contenant peu ou aucun élément
polluant. L’efficacité de l’opération de
filtrage dépendra du bon choix du tissu
filtrant.
Les tissus filtrants et leurs avantages
Le type de tissu filtrant à utiliser dépendra
de la forme et de la granulométrie des
particules polluantes. Ce tissu pourra être
en polyamide ou en polypropylène, dans les
différentes versions multifilaments,
monofilament ou mono-multifilaments, et
avec différents niveaux de perméabilité. Le
résultat obtenu sera un niveau optimum
d’humidité des boues qui seront ensuite
acheminées vers le dispositif de gestion des
résidus.
L’une des qualités les plus appréciées des
toiles de filtres-presses pour ce type
d’application est le polyamide 6. Ce tissu
offre une grande résistance à l’abrasion,
une caractéristique des boues
bentonitiques.
Les avantages d’une bonne finition
Pour obtenir une opération de séchage et
de séparation avec un rendement optimum,
les toiles ne doivent présenter aucun pli.
Cela n’est possible qu’avec une conception
et une approche consistant à habiller le
filtre-presse de plaques : une opération
précise pendant la conception des croquis
des toiles, avec la plus grande exactitude
de découpe et de pose des œillets latéraux
Le tissu et la finition sont essentiels pour obtenir les résultats recherchés.
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et des perforations supérieures pour une
fixation parfaite contre la plaque.
L’élément qui fait la différence est
l’application sur la toile de traitements
thermiques ou thermomécaniques comme
la thermofixation ou le calandrage, une
finition qui s’applique un certain nombre de
fois et à différentes pressions dans le but
d’obtenir un tissu avec le niveau recherché
de perméabilité. En fonction de ces
variables d’application, le calandrage
permet de refermer des toiles mono-
filament de 10 l/min/dm2 jusqu’à 20
m.m.c.a. pour des tissus fabriqués avec un
maximum de 105 fils/cm dans le sens
vertical (chaîne). Il s’agit de fils très fins. Le
résultat obtenu est une grande porosité (5
145 pores /cm2) qui permet d’atteindre un
niveau très élevé de rétention de petites
particules de produit (particules fines).
La principale caractéristique que le
calandrage confère aux toiles est un
pouvoir de décollement très élevé, excellent
et durable.
Ce filtrage, qui dépend de la qualité du tissu
et de sa finition, permet d’obtenir une eau
traitée plus pure et des boues plus sèches.
ÉCO2efficience
Les tubes, toiles et solutions de pointe pour le
filtrage industriel d’ICT FILTRACIÓN sont
conçus et fabriqués en appliquant le concept
intégré d’efficience économique et
écologique que nous appelons ÉCO2efficience.
Les produits d’ICT FILTRACIÓN offrent un
rendement économique élevé grâce à un cycle
de vie plus long, une plus grande résistance à
plein rendement, une réduction de la
demande en énergie pendant le
fonctionnement, et la suppression des pertes
de produit final pendant les opérations de
transport et de contention. De plus, ils
supposent une grande efficience sur le plan
écologique : un contrôle maximum et une
minimisation du risque d’émissions de
particules dans l’atmosphère grâce à des
procès de fabrication et une finition offrant
des résultats supérieurs et extrêmement
fiables, dans le respect de la législation en
vigueur, et pour la protection des personnes
et de l’environnement.
AU SUJET D’ICT FILTRACIÓN
ICT FILTRACIÓN, dont le siège se trouve à Montgat,
province de Barcelone, est l’un des fabricants leaders en Europe de tubes, toiles et solutions pour le filtrage
industriel de la poussière, de l’air, de liquides et de
fluides. ICT FILTRACIÓN conçoit, fabrique et commercialise des services et des produits de grande
qualité, standards ou sur mesure, pour les applications industrielles présentant des risques d’émission de
particules dans l’atmosphère pour les secteurs de
l’aluminium, de la chimie, le secteur pharmaceutique, les cimenteries ou l’agroalimentaire, entre autres. Les
produits et services d’ICT FILTRACIÓN sont exportés sur les cinq continents et permettent aux industries
d’être plus compétitives et responsables, en les
incitant, en leur garantissant et en leur permettant de concilier le meilleur développement industriel possible
avec la réduction de l’impact sur l’environnement.
Photographies propriété d’ICT FILTRACIÓN, S.L.
Tous droits réservés des textes et des images. Tous les produits apparaissant dans cometThink!
figurent au catalogue général des produits proposés
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est fait mention du contraire.
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Pje. Pare Claret, 15-25 08390 MONTGAT (province de Barcelone) - ESPAGNE
T. +34 934 642 764 F. +34 934 642 763
