RÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE …...Tubage en PVC 29 Figure.N°26. Crépine en PVC 32 Figure. N°27. Gravier additionnel 34 Figure. N°28. Cimentation par canne

RÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique

UNIVERSITÉ KASDI MERBAH OUARGLA

Faculté des sciences appliquées

Département de Génie Civil et Hydraulique

Option : Forage d’eau

Mémoire Fin d’étude

Master Professionnel

Présenté par :

Limane Samir

Ben Hammouda Idriss

Devant le jury composé de :

MOUKHLOFI N MAA UKMO Président

DEJEBARI .H MAA UKMO Examinateur

MANSOURI .Z MAB UKMO Encadreur

Année universitaire 2018/2019

Suivi d’un forage d’eau dans la région de

Benaceur (wilaya de Ouargla)

Tout d'abord, merci

Notre Dieu qui nous a donné force et courage.

En conséquence, nous voudrions remercier M me Mansouri Zeina, qui a fourni

des efforts énormes, à travers informations, conseils et encouragements.

Nous tenons également à remercier les messieurs

Membres du jury :

NATARI KAMAL

DEJABARI HACENE

pour l'honneur qu'ils nous ont fait

en acceptant de siéger à notre défense

Nos sincères remerciements à M. Bashir Touahri, qui a sacrifié son temps pour nous.

Et tous les professeurs du département de génie

Civil et Hydraulique

Pour tous ceux qui étaient dans un moment ou tous

Une partie de ce travail.

Nos plus sincères remerciements à tous eaux

qui de près au de loin ou contribué à

attendre le mémoire.

Pour qui m'a appris que les expériences de vies et le succès de

l'effort honnête.

Qu'est-ce que vous aimez ce monde si elle. Qui m'a appris que la vie de Sabra

Du paradis sous leurs pieds. Mon ma mère Aimé bon Dieu .

Pour mon père Arrêtez-moi dans la vie Et fatigué de moi, alors qui a

continué à cet endroit.

Pour les bougies qui éclairaient ma carrière mes frères et soeurs.

Pour mes chères soeurs privées

A mes amis de, mes collègues d’études et tous les autres sans exception.

A mes amis mehammed, lakhdar, antara, kadour, yacinne,

l’université de Kasdi merbah Ouargla

Pour tous les étudiants du départment de géni civil et hydraulique .

Sommaire

INTRODUCTION GÉNÉRAL 1

CHAPITRE I PRÉSENTATION DE LA ZONE D’ÉTUDE

I. CADER GÉNÉRALE DE LA ZONE D’ÉTUDE 2

I.1. SITUATION GÉOGRAPHIQUE 2

I.2. LES LIMITÉE ADMINISTRATIVEMENT 3

I.3. LOCALISATION DE FORGE 4

II. CARACTÉRISTIQUES CLIMATIQUES 5

II.1. LES PÉCIPITATIONS 5

II.2. LES TEMPÉRATURES 6

II.3. HUMIDITÉ 6

II.4. LE VENT 7

II.5. SYNTHÈSE CLIMATIQUE DE LA RÉGION 8

II.5.1. DIAGRAMME PLUVIO-THERMIQUE 8

III. IDENTIFICATION HYDOGÉOLOGIQUE 9

III.1. LA NAPPE PHRÉATIQUE QUATERNAIRE 9

III.2. LA NAPPE DU COMPLEXE TERMINALE (CT) 9

III.3. LA NAPPE DU CONTINENTAL INTERCALAIRE ( ALBIENNE) 9

CHAPITRE II SUIVI DE LA REALISATION DE FORGE I. ORGANISATION DU CHANTIER DE FORAGE 11

II. OBJECTIF DU FORAGE 12

III. CHOIX DU MÉTHODE DE RÉALISATIN 12

III.1. LA TECHNIQUE ROTARY 12

III.2. LES AVANTAGES DU FORAGE AU ROTARY 12

III.3. LES INCONVÉNIENTS DU FORAGE AU ROTARY 13

IV. RÉALISATION DU FORAGE 13

IV.1. SYSTÉME DE ROTATION 13

IV.1.1. LA TBLE DE ROTAION 13

IV.1. 2. LA TIGE CARÉE 14

IV.1.3. LES TIGE DE FORAGE 15

IV.1.4. L’OUTIL DE FORAGE 15

IV.2. LE SYSTÉME DE CIRCULATION 16

IV.2.1.LA POMPE À BOUE (MOTO-POMPE ) 16

IV.2.2. LA TÊTE D’INJECTION 17

IV.3. LE SYSTÉME DE LEVAGE 18

IV.3.1. LE MAT 18

IV.3.2. LE TREUIL DE FORAGE 18

IV.3.3. LE CÂBLE 19

IV.3.4. LE MOUFLAGE 19

IV.3.4.1. LE MOUFLE FIXE 20

IV.3.4.2. LE MOUFLE MOBILE ET CROCHET 20

V. EXÉCUTION DU FORAGE 21

VI. LES PHASES DE RÉALISATION DE FORAGE 21

VI.1. PHASE A (TUBE GUIDE) 21

VI.2. PHASE B 21

VI.3. DESCRIPTION GÉOLOGIQUE 22

VII. FLUIDE DE FORAGE 24

VII.1. BOUE À LA BENTONITE 24

VII.2. RÔLES DES FLUIDE DE FORAGE APPELE « BOUE » 24

VIII. CARACTÉRISTIQUE DE LA BOUE DE FORAGE 25

VIII.1. LES CARACTÉRISTIQUES RHÉOLOGIQUES 25

VIII.2. CIRCUITS DU FLUIDE DE FORAGE 25

VIII.2.1. CIRCULATION NORMALE 25

VIII.2.2. CIRCULATION INVERSE 25

VIII.3. LA FOSSE À BOUE 25

VIII.3.1. LE DIMENSIONNEMENT DE LA FOSSE 25

CHAPITRE III EQUIPEMENT DE FORAGE I. TUBAGES 28

I.1. BUT DU TUBAGE 28

I.2. LES CRACTERISTIQUES DES TUBAGES LES PLUS COURANTS SONT

LES SUIVANTES

28

I.3. MISE EN PLACE DU TUBAGE 29

II. LE CRÉPINE 31

II.1. LE RÔLES DE LA CRÉPINE 31

II.2. TYBES DE CRÉPINE UTILISÉ 31

II.3. CHOIX DE LA CRÉPINE 32

II.4. DESCENT DE SABOTS 33

III. LE MASSIF FILTRANT (GRAVIER ADDITIONNEL) 34

III.1. RÔLES DU LE MASSIF FILTRANT 34

III.2. L’AJOUT DE MASSIF FILTRANT 35

IV. LA CIMENTATION 36

IV.1. LES BUTS DE CIMENTATION 36

IV.2. CIMENTATION PAR CANNE DANS L’ANNULAIRE 36

IV.3. OPÉRATION DE CIMONTATION 36

CHAPITRE IV EXPLOITATION ETPROTECTION DE CAPTAGE D’EAU

I. DÉVELPPPEMENT DE FORAGE 38

I.1. DÉVELPPPEMENT PNEUMATIQUE 38

I.2. MODE OPÉRATIORE 38

II. ESSAI DE POMPAGE 40

II.1. ESSAI DE POMPAGE À PALIERS DE DÉBITS DE COURTE DURÉE 40

II.2. ESSAI DE POMPAGE DE LONGUE DURÉE 40

II.3. ESSAI DE REMONTÉ 40

II.4. PARAMÉTRE DU FORAGE 41

III. CHIMIE DES EAUX 42

III.1. ANALYSE CHIMIQUE DE L’EAU 42

III.2. CLASSIFICATION DES EAUX 43

LISTE DES FIGURE

Figure N°1: Sutiation géographique de la commune de Benaceur (Wikipedia) 2

Figure N°2. Image représente les frontières de la commune de Benaceur

(Wikipedia)

3

Figure N°3. Localisation du forage (Google Earth) 4

Figure N°4.courbe de variation des précipitations mensuelles (2008-2018) 5

Figure N°5. Courbe des variations moyennes mensuelles des températures (2008-

2018)

6

Figure N°6: Courbe d'humidité relative mensuelle interannuelle (2008-2018) 7

Figure N°7: Courbe de variations de vitesse mensuelle des vents en m/s (2008-2018) 7

Figure N°8.Courbe Pluvio-thermique de Benaceur(2008-2018) 8

Figure. N°9. Schéma descriptife de l’organisation du chantier 11

Figure. N°10. Table de rotation 14

Figure. N°11. La Tige carrée 14

Figure. N°12. Les tiges de forage 15

Figure. N°13.L’outil de forage 16

Figure. N°14.Pompe à boue 16

Figure. N°15. La Tête d’injection 17

Figure. N°16. Le mât de forage 18

Figure. N°17. Le treuil de forage 19

Figure. N°18. Câble de forage 19

Figure. N°19. Le moufle fixe 20

Figure. N°20. Le moufle mobile et crochet 20

Figure. N°21. Echantillon de forage 22

Figure N°22. coup lithologique 23

Figure. N°23. Les sacs de bentonite 24

Figure. N°24. La fosse à boue utilisée dans la réalisation de forage 26

Figure. N°25. Tubage en PVC 29

Figure.N°26. Crépine en PVC 32

Figure. N°27. Gravier additionnel 34

Figure. N°28. Cimentation par canne dans l'annulaire 37

Figure N° 29. Compresseur utilisé. 39

Figure N°30. Équipement d’un puits pour essai de pompage 41

Figure N°31.représentation des eaux de Benaceur selon le Diagramme de piper 43

LISTE DES TABLEAUX

Tableau N°1 : précipitations mensuelles (2008-2018) 5

Tableau N°2 : Les variations moyennes mensuelles des températures (2008-2018) 6

Tableau N°3. Les outils utilisés Données des précipitations et des températures

moyennes mensuelles.

8

Tableau. N°4. Caractéristique des tiges utilisées 15

Tableau. N°5. Les outils utilisés 15

Tableau. N°6. Exécution du forage (phase A) 21

Tableau. N°7. Exécution de forage (phase B) 22

Tableau. N°8. Caractéristiques de la boue utilisée 23

Tableau. N°9. Les tubages utilisés 29

Tableau. N°10. Le crépine utilisé 32

Tableau. N°11 analyse chimique d’eau 42

ABRÉVIATIONS

AEP : Alimentation en eau potable.

A. N. R. H : Agence Nationale Des Ressources Hydrauliques.

ONM : l'Office National Météorologie

API : American pétroleum Institute

NGA : National Géologique Altitude

V : volume

D –d : Diamètre

K : coefficient

Mv : Masse volumique

H : profondeur

h : hauteur

ND :Niveau dynamique

NS :Niveau statique

Q : débit

HTS : Haute Teneur en Sulfates

PVC : poly chlorure de vinyle

INTRODUCTION GÉNÉRALE

1

INTRODUCTION GÉNÉRALE

La wilaya de Ouargla a connu ces dernières années un accroissement rapide de la

population et un important développement agricole. Cette situation a engendré une grande

demande de mobilisation de la ressource en eau. La nappe Complexe Terminale constituent

les principales ressources en eau dans la wilaya.

Parmi les localités qui connaître un déficit dans le système d’alimentation en eau

potable la commune de Benaceur, qui influe sur la disponibilité de l’eau ainsi que le régime

de distribution d’une part, et d’autre part le problème de l’éloignement de l’adduction vers le

réseau d’alimentation en eau potable.

C’est dans ce contexte qu’il a été inscrit le projet de réalisation d’un forage d’eau

captant la nappe du Complexe Terminal (CT), et qui sera destiné pour alimenter la population

grandissante de la localité du partie sud-ouest de la commune de Benaceur.

L’objectif de notre travail consiste à un suivi d’un forage étape par étape la technique

de réalisation de cet ouvrage, que ce soit de point de vue géologique, et techniques de forage

utilisées, ainsi que la méthode des essais de débit utilisée pour contrôler la bonne exécution du

forage.

CHAPITRE I

Présentation de la zone d’étude

CHAPITRE I présentation de la zone d’étude

2

INTRODUCTION:

Ce chapitre présente les traits majeurs du milieu d’étude notamment la localisation

géographique du terrain, le cadre climatique. Ces éléments vont contribuer à situer le système

aquifère dans le contexte régional et à identifier les éléments utiles à la compréhension des

problématiques abordées au cours de l’étude.

I. CADER GÉNÉRALE DE LA ZONE D’ÉTUDE :

I.1. SITUATION GÉOGRAPHIQUE :

Benaceur est une commune de la wilaya de Ouargla, elle se situe à environ 650 km d’Alger et

200 km au nord-est de son chef-lieu de wilaya et à 6 km de son chef-lieu de Daïra Taibet, Elle

s’élève sur une altitude moyenne de 100 m au-dessus de la mer.

Figure N°1: Sutiation géographique de la commune de Benaceur (Wikipedia)

Commune de Benaceur


3

I.2. LES LIMITÉE ADMINISTRATIVEMENT:

Elle est limitée administrativement au :

- Nord : La wilaya d’El Oued et la commune de Taibet.

- l’Est : La wilaya d’El Oued.

- Sud : La commune d’Elborma.

- l’Ouest : La commune de Taibet.

Figure N°2. Image représente les frontières de la commune de Benaceur (Wikipedia)

Commune de Benaceur


4

I.3. LOCALISATION DE FORGE :

Le forage d’eau qui fait l’objet de cette suivi est situés au sud de la RN16 à proximité de

l'école primaire le 13 mars 1962.

Les coordonnées de forage (GPS) : X : 33° 06'0.46". Y : 06°26'39.67". Z :103 m

Figure N°3. Localisation du forage (Google Earth)


5

II. CARACTÉRISTIQUES CLIMATIQUES :

INTRODUCTION :

La connaissance des caractéristiques hydro climatologique est nécessaire pour l’étude

hydrogéologique, Elle est indispensable pour évaluer l'alimentation du réservoir souterrain par

infiltration, et pour l'établissement d'un bilan hydrique.

Les données relatives aux différentes composantes qui régissent le climat (pluies,

vents, températures, évaporation, insolation) ont été recueillies auprès des services de la

station météorologique de Sidi Mehdi (O.N.M).

Dans ce chapitre prend en considération les deux plus importants éléments : la

Précipitation et la Température vue leur effet majeur sur l’alimentation de la nappe CT.

II.1. LES PÉCIPITATIONS :

Joue un rôle moins important dans les zones sahariennes du fait de leur faible quantité

d’une part et de la forte température d’autre part. Nous avons établi le courbe de variation

moyenne mensuelle interannuelle des précipitations .

mios Sep Oct Nev déc Jan fév Mars Avril Mai Juin Juill Aout

p (mm) 6,25 4,81 2,12 4,15 13,77 4,87 5,27 8,62 1,36 0,67 0,06 3,79

Tableau N°1 : précipitations mensuelles (2008-2018)

Figure N°4.courbe de variation des précipitations mensuelles (2008-2018)

0

2

4

6

8

10

12

14

16p(mm)

moisا

p (mm)


6

La courbe de répartition des moyennes mensuelles montre que :

La pluviométrie maximale est de l’ordre de 13.77 mm pendant le mois de janvier, et le

minimum est de l’ordre de 0.06 mm observé pendant le mois de juillet avec une hauteur totale

de 55.74 mm.

Ces résultats restent très faibles pour participer à l’alimentation de la nappe.

II.2. LES TEMPÉRATURES :

Dans notre zone d’étude, la température influe grandement sur les autres paramètres

météorologiques tels que l’évaporation et le taux d’humidité de l’atmosphère. Elle est donc un

paramètre déterminant dans le calcul du bilan hydrologique. Cela va être présenter sur la

courbe des variations des moyennes mensuelles des températures.

mios Sep Oct Nev déc Jan fév Mars Avril Mai Juin Juillet Aout

T (°C) 36,6 31,1 23,9 18,5 18,4 19,7 24,7 29,8 34,6 39,2 42,6 41,6

Tableau N°2 : Les variations moyennes mensuelles des températures (2008-2018)

Figure N°5. Courbe des variations moyennes mensuelles des températures (2008-2018)

D’après le graphique, les valeurs mensuelles de la température de l’air varient avec

une certaine régularité pendant l’année, avec un maximum en Juillet (42.6ºC) et un minimum

en Janvier (18.4 ºC) et une moyenne annuel de 30°C, cela class notre zone d’étude dans le

climat désertique.

II.3. HUMIDITÉ : Les valeurs d’humidité relative moyenne, observes en 10 ans d’observations (2008-2018). Le

courbe qui en découle permet de distinguer les mois relativement humides.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

T(°C) T moyenne

T (°C)

mois


7

Figure N°6: Courbe d'humidité relative mensuelle interannuelle (2008-2018).

On remarque d'après le graphe que le taux de l'humidité oscille autour de la valeur

moyenne (47.06%٪),et maximum (64.25%) et un minimum de (30.99 %).

II.4. LE VENT : Le vent est un élément le plus caractéristique du climat. Il est déterminé par sa

direction, sa vitesse et sa fréquence. Les vents soufflants de l'Est vers le Nord-est sont les plus

dominants provenant de la méditerranée, ils sont chargées d'humidité. Les vents soufflants du

Sud vers le Sud-ouest sont moins fréquents (Secs et chauds).

Au printemps les vents sont plus forts, le vent d'Est appelé communément EL BAHRI

souffle principalement pendant la période s'étalant des mois d'avril à juillet.

En été, il apporte de la fraîcheur, par contre il est peu apprécié au printemps car il

donne naissance au vent de sable, donnant au ciel une couleur jaune, il peut durer jusqu'à trois

jours consécutifs avec une vitesse moyenne de 50 à 60 Km/h.

Figure N°7: Courbe de variations de vitesse mensuelle des vents en m/s (2008-2018)

0

10

20

30

40

50

60

70

mois

H (%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

mois

V (m/s)


8

II.5. SYNTHÈSE CLIMATIQUE DE LA RÉGION :

II.5.1. DIAGRAMME PLUVIO-THERMIQUE :

Les valeurs des précipitations et des températures enregistrées au niveau de la station

de Touggourt sur une période de 10 années, permettent l’établissement du diagramme Pluvio-

thermique .( Suivant Gaussen et Bagnols), un mois sec est celui où le total moyen des

précipitations (mm) est inférieur ou égale au double de la température moyenne (°C) du même

mois. Le diagramme pluvio-thermique montre que la période sèche est étendue sur plupart des

mois de l’année dans la zone d’étude.

Mois Sep Oct Nov Déc Jan Fev Mars Avr Mai Juin Juil Aout

2T 58.40 44.40 31.60 24.00 22.60 26.20 33.80 43.00 51.20 61.60 69.60 67.80

Pr 6.47 7.59 10.22 5.96 15.18 5.12 9.76 7.01 5.92 1.46 0.84 2.38

Tableau N°3. Les outils utilisés Données des précipitations et des températures moyennes

mensuelles.

Figure N°8.Courbe Pluvio-thermique de Benaceur(2008-2018)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

2T (°C)

p (mm)

2T (°C) P (mm)


9

III. IDENTIFICATION HYDOGÉOLOGIQUE :

Les principales ressources en eau de la wilaya sont d’origine souterraine. Elles sont

contenues dans trois types d’aquifères ; la nappe phréatique superficielle, et la deuxième

nappe (sable+ calcaire) et une nappe profonde captive du Continental Intercalaire.

III.1. LA NAPPE PHRÉATIQUE QUATERNAIRE :

Le Quaternaire est constitué de sables éoliens et sables argileux, résultant de la

destruction de la falaise Moi-Pliocène, localement intercalés de lentilles d’argiles sableuses et

gypseuses. Ces sables forment d’énormes accumulations dans le Grand Erg Oriental.

C’est dans ce niveau que l’on rencontre la nappe phréatique. Son épaisseur est variable et peut

atteindre localement une dizaine de mètre.

III.2. LA NAPPE DU COMPLEXE TERMINALE (CT) :

Formée essentiellement de deux nappe:

►Nappe des Sables : de 100m à 150m de profondeur constituée de deux nappes

de type captif, dont la première correspond à la formation supérieure du complexe terminal.

Cette nappe, constituée de sables grossiers et faisant partie du Complexe Terminal, émerge

progressivement vers le Nord du Sahara. La deuxième nappe de sables est d'âge pontien. Au-

dessus des bancs supérieurs de la nappe des calcaires et en contact avec les marnes de l'éocène

inférieur et des graviers siliceux constituant donc une deuxième nappe captive en continuité

avec la nappe du pontien.

►LA Nappe de Calcaire : de 240m à 300m deux niveaux durs servants de repère

pour la classification des eaux souterraines. Du Sud au Nord nous observons l'existence d'un

premier niveau calcaire mieux individualisé, parfois il est purement calcaire, quelque fois il

est formé par des calcaires gypseux et correspond ainsi au niveau inférieur.

Le niveau supérieur, principalement représenté par des calcaires siliceux est considéré

comme une zone de transition entre la nappe des calcaires et celle des sables. Dans l'ensemble

ces deux niveaux sont séparés par des formations tantôt marneuses, tantôt sableuses en

passant par des argiles (rouges). Il faut mentionner également que cette dernière n'est

pratiquement pas exploitée dans la région.

III.3. LA NAPPE DU CONTINENTAL INTERCALAIRE ( ALBIENNE) :

Dans la plate-forme saharienne, la nappe dite albienne s'étend sur 600 000 km2 dans

des grès et des argiles dates de 100 à 150 millions d'années. Environ 20000 milliards de m3

d'eau y sont piégés. Elle occupe la totalité du Sahara algérien septentrional, et se prolonge


10

dans le Sud de la Tunisie et le Nord de la Libye. Localement, l’écoulement des eaux se fait

d’Ouest en Est. L’alimentation de la nappe bien qu’elle soit minime, provient directement des

eaux de pluie au piémont de l’Atlas Saharien en faveur de l’accident Sud Atlasique

(A.N.R.H., 2016).

La nappe du continental intercalaire, selon l’altitude de la zone et la variation de

l’épaisseur des formations postérieures au Continental Intercalaire, est (A.N.R.H, 2016) : -

Jaillissante et admet des pressions en tête d’ouvrage de captage.

CONCLUSION

Le climat de la région se caractérise par une grande sécheresse de l’atmosphère

laquelle se traduit par un énorme déficit, et d’évaporation considérable ainsi la très forte

insolation due à la faible nébulosité qui sous cette altitude donne l’importance accrue aux

phénomènes thermiques.

Le climat saharien se caractérise par des étés aux chaleurs torrides et des hivers doux

surtout pendant la journée.

Au cœur du Sahara on peut assister à des phénomènes inhabituels comme les pluies

torrentielles durant certaines années exceptionnelles.

Les ressource en eau, qui existe dans la zone d’étude, sont, essentiellement, d’origine

souterrain, donc la zone d’étude ce compose des nappe suivent :

- La nappe phréatique

- La nappe de complexe terminale

- La nappe de continental intercalaire

CHAPITRE II

Suivi de la réalisation du

Forage

Chapitre II : suivi de la réalisation du forage

11

INTRODUCTION

Dans ce chapitre, nous mentionnerons les étapes et les équipements que nous utilisons

dans le forage que nous suivons.

Dans notre cas d’étude, la technique de forage utilisée est celle au Rotary grâce à ses

nombreux avantages qui adaptent notre zone d’étude.

I. ORGANISATION DU CHANTIER DE FORAGE :

Un chantier est limité dans l'espace et dans le temps. C'est à la fois le lieu où l'on va

construire notre ouvrage et dans lequel on s’installe, il se compose de :

- les périmètres de sécurité d’un, rayon de 30m par rapport de l’axe de forage.

- L’appareil de forage installes sur un plate-forme de béton.

- La pompe à boue installes entre la bac à boue et l’appareil de forage.

- Espace de stockage les produit chimique ( bintonite et ciment…ect).

- Bourbier de débile cutting et un réservoir d’eau.

- Un espace de stockage de matérielle lourd ( compresseur, tige de forage).

- Un bureau de géologue de chantier.

Figure. N°9. Schéma descriptife de l’organisation du chantier

Limane Samir / Ben

Hammouda Idriss


12

II. OBJECTIF DU FORAGE :

Le forage est destiné à l'alimentation en eau potable ( AEP ) de l’agglomération cité de

19 mars 1962 sud-ouest de la commune de Benaceur wilaya de Ouargla et caractérisée une

nappe captive et la durée de réalisation de ce forage deux (02) mois avec profondeur total

du forage 165m.

La phase A, du 10 février 2019 jusqu’au 14 février 2019 ( quatre (4) jours)

La phase B, du 14 février 2019 jusqu’au 10 avril 2019 ( cinquante-six (56) jours)

III. CHOIX DU MÉTHODE DE RÉALISATIN :

Il existe plusieurs méthodes de forage qui peuvent être utilisées et parmi ces méthodes

(Forage par battage ; Le forage au rotary ; Forage au marteau fond de trou (MFT) ; Forage par

havage …)

La technique utilisée dans notre cas est le rotary à la boue benthonique, parce qu’elle

est adéquate, grâce à ses avantages, comme elle est la plus utilisée dans la région.

III.1. LA TECHNIQUE ROTARY :

Elle est relativement récente, ses premières utilisations remontent au 1920, cette

technique est utilisée spécialement dans les terrains sédimentaires non consolidés, pour les

machines légères, mais les machines puissantes de rotary peuvent travailler dans les terrains

durs.

L’outil de forage ( appelé trépan, tricône ou tri lame ) est mis en rotation

depuis la surface du sol par l’intermédiaire d’un train de tiges.

L’avancement de l’outil s’effectue suite à deux effets, abrasion et broyage

du terrain ( sans choc ), mais uniquement par translation et rotation ( deux

mouvements ).

Le mouvement de translation est fourni principalement par le poids des

tiges au-dessus de l’outil.

III.2. LES AVANTAGES DU FORAGE AU ROTARY :

- La perméabilité de la formation autour du trou est peu perturbée par le fluide de forage

- Les forages de grands diamètres sont exécutés rapidement et économiquement ;

- Pas de tubage pendant la forage ;

- Facilité de mise en place de la crépine ;


13

- Bons rendements dans les terrains tendres ;

- Consommation économique de l’énergie.

III.3. LES INCONVÉNIENTS DU FORAGE AU ROTARY:

- Nécessite beaucoup d’eau ;

- Nécessité d´un fluide de forage qui ne permet pas d´observation directe de la qualité

des eaux des formations traversées ;

- Colmatage possible des formations aquifères par utilisation de certaines boues

(bentonite) .

IV. RÉALISATION DU FORAGE:

Le forage au rotary se compose de 3 systèmes majeurs :

SYSTÈME DE ROTATION

SYSTÈME DE CIRCULATION

SYSTÈME DE LEVAGE

IV.1. SYSTÉME DE ROTATION :

IV.1.1. LA TBLE DE ROTAION :

Les tables de rotations sont destinées à l’entrainement d’une colonne de forage

suspendue verticalement ou bien à la réception du couple moteur à réaction de la colonne.

Crée par le moteur d’attaque. Une table de rotation se compose d’un bâti fixe

supportant une partie mobile intérieur reposant sur la partie fixe par l’intermédiaire d’un

roulement principal à billes principal.


14

Figure. N°10. Table de rotation

IV.1. 2. LA TIGE CARÉE :

C’est une tige installée entre la tête d’injection et les tiges de forage transmettant le

mouvement de rotation de la table de rotation au train de tige, Sauvent la longueur de la tige

carrée est de 6m à 9m, dans notre cas elle est de 9m

Figure. N°11. La Tige carrée

Limane Samir / Ben

Hammouda Idriss

Limane Samir / Ben

Hammouda Idiss


15

IV.1.3. LES TIGE DE FORAGE:

Ce sont des tiges qui descendent le long du puits et qui transmettent le mouvement de

rotation à l’outil (Trépan). Celles-ci permettent aussi le passage de la boue de forage.

Nombre des tiges Langueur moy Diamètre

extérieur

Diamètre

intérieur

Epaisseur Poids nominale

15 9.60 m 110 mm 105mm 5 mm 26.71 kg/m

Tableau. N°4. Caractéristique des tiges utilisées

Figure. N°12. Les tiges de forage

IV.1.4. L’OUTIL DE FORAGE :

Le trépan est entraîné dans son mouvement de rotation au fond de trou par une

colonne de tiges creuses vissées les unes aux autres.

Les Phases Longueur (m) Diamètre

entre 0 à 20 mètre 1m 24''

entre 20 à 165 mètre 1m 17''

Tableau. N°5. Les outils utilisés

Limane Samir / Ben

Hammouda Idriss


16

Figure. N°13.L’outil de forage

IV.2. LE SYSTÉME DE CIRCULATION :

IV.2.1.LA POMPE À BOUE (MOTO-POMPE ) :

Le rôle des pompes à boue est d'assurer l'aspiration de la boue de forage par la conduite

d'aspiration, puis leur refouler dans la colonne de refoulement à travers un clapet de

refoulement.

Figure. N°14.Pompe à boue

Limane Samir / Ben

Hammouda Idiss

Limane samir / Ben

Hammouda Idiss


17

IV.2.2. LA TÊTE D’INJECTION :

La tête d’injection représente un mécanisme qui relie le moufle non tournant à la partie

qui tourne au cours de forage ; donc elle appartient autant à l’outillage de circulation de boue

qu’à l’outillage de rotation, en effet la tête d’injection joue un double rôle :

- Permet la circulation de la boue jusqu’au trépan, animé d’un mouvement de rotation .

- Supporte le poids de la garniture pendant le forage.

Dans notre cas la tête d’injection est de type 3pouces (80mm)

-

Figure. N°15. La Tête d’injection

Limane Samir / Ben

Hamouda Idriss


18

IV.3. LE SYSTÉME DE LEVAGE :

IV.3.1. LE MAT :

Le mat est une structure en forme de a très pointu. Il a la particularité d’être articulé à

sa base ce qui lui permet d’être assemblé ou démonté horizontalement puis relevé en position

verticale en utilisant le treuil de forage et un câble de relevage spécial. Dans notre cas il est de

10m de hauteur et de type léger.

Figure. N°16. Le mât de forage

IV.3.2. LE TREUIL DE FORAGE :

C’est le cœur de l’appareil de forage, donc c’est la capacité du treuil qui caractérise un

appareil de forage et indique la classe des profondeurs de forages que l’on pourra effectuer.

Limane Samir / Ben

Hammouda Idriss


19

Figure. N°17. Le treuil de forage

IV.3.3. LE CÂBLE :

les câbles utilisés sur l’installation de sondage sont des câbles en acier 18mm mais dont

l’âme peut fois être en chanvre. Autour de l’âme sont enroulés des torons., chacun de ces

torons étant composés d’un certain nombre de fils d’acier.

Figure. N°18. Câble de forage

IV.3.4. LE MOUFLAGE :

Le mouflage est l’enroulement du câble de forage entre les poulies des moufles fixe et

mobile en plusieurs brins (jusqu’à 14 brins). Le mouflage permet de démultiplier le poids de


20

la garniture de forage et diminuer la vitesse de son déplacement. En négligeant les

frottements, la charge au crochet est divisée par le nombre de brin.

IV.3.4.1. LE MOUFLE FIXE :

Le moufle fixe a des poulies alignées sur le même axe. Cet axe est supporté à cette

extrémité par deux paliers montés sur des poutrelles fixées au sommet du mât. L’axe du

moufle fixe est perforé pour permettre le graissage des différents roulements des poulies.

Figure. N°19. Le moufle fixe

IV.3.4.2. LE MOUFLE MOBILE ET CROCHET:

Ils sont en général dits intégrés c.-à-d. que l'ensemble des poulies et du crochet sont

assemblés d'une manière compacte. Le moufle mobile comporte une poulie de moins que le

moufle fixe correspondant dont une poulie de moufle fixe est attachée au treille

Figure. N°20. Le moufle mobile et crochet


21

V. EXÉCUTION DU FORAGE :

Le forage de Benaceur a été exécuté par L'ENTREPRISE EGTH, avec un appareil de

forage rotary type SPEED STAR 15 (SS-15) ,et une boue benthonique.

VI. LES PHASES DE RÉALISATION DE FORAGE:

VI.1. PHASE A (TUBE GUIDE) :

Le trou a été foré par un outil de 24″de 0 à 20m de profondeur, puis ils ont descende

un tube API (American pétrolier institue) de diamètre de 20″ sur une profondeur de 20m, le

tube a été fixé au sol par la mise en place de ciment (HTS), suivi d’une attente d’une 24 heure

pour sa prise .

∕ Longueur (m) Prof. Forée (m)

L’outil 1m 1m

masse tige 9.20m 10.20m


Tableau. N°6. Exécution du forage (phase A)

VI.2. PHASE B :

- Forage en 17" de 20 m à 165 m.

-Descente d’une colonne mixte de diamètre 250mm composée de :

125m d’un tubage en PVC 16 bars Plein

40m d’un tubage en PVC 16 bars Crépine

-gravionnage : posé 4.5m3 de graver.

-cimentation : injecté 10.92m3 de ciment

Garniture de forage Longueur (m) Prof. Forée (m)

L’outil 1m 1m



tige 01 9.60m 29.00m

tige 02 9.60m 38.60m

tige 03 9.60m 48.20m


22

tige 04 9.60m 57.80m

tige 05 9.60m 67.40m

tige 06 9.60m 77.00m

tige 07 9.60m 86.60m

tige 08 9.60m 96.20m

tige 09 9.60m 105.80m

tige 10 9.60m 115.40m

tige 11 9.60m 125.00m

tige 12 9.60m 134.60m

tige 13 9.60m 144.20m

Tableau. N°7. Exécution de forage (phase B)

VI.3. DESCRIPTION GÉOLOGIQUE :

Les échantillons (cutting) pri mètre par mètre, nettoyé et séchés, puis ils sont mis

dans des petites sachées étiquetés selon leur profondeur de prélèvement, puis acheminés vers

l’ingénieur hydrogéologue pour faire la description et le programme d’équipement du forage.

Figure. N°21. Echantillon de forage

L’analyse macroscopique par l’hydrogéologue permi de déterminer la nature des

couches géologiques traversées leur composition lithologique, leur caractère hydraulique,

l’étage géologique, et par la suite de fixer le toit de l’aquifère adapté.

Limane Samir / Ben

Hammouda Idriss


23

Figure N°22. coup lithologique

VII. FLUIDE DE FORAGE :

VII.1. BOUE À LA BENTONITE :

La boue est confectionnée par le malaxage d’un type d’argile dit Bentonite et de l’eau,

jusqu’à atteindre une densité de d = 1.80

Nombre des sacs de

Bentonite

Le poids Volume d'eau Densité

230 1 sac = 40 kg 10 m3 1.80

Tableau. N°8. Caractéristiques de la boue utilisée


24

Figure. N°23. Les sacs de bentonite

VII.2. RÔLES DES FLUIDE DE FORAGE APPELE « BOUE » :

- Refroidit l’outil à son passage ;

- Consolide les parois du trou ;

- Maintien les effluents des réservoirs traversés ;

- Remonte les déblais des terrains forés en surface.

Limane Samir / Ben

Hammouda Idriss


25

VIII. CARACTÉRISTIQUE DE LA BOUE DE FORAGE:

VIII.1. LES CARACTÉRISTIQUES RHÉOLOGIQUES :

La viscosité : une viscosité élevée provoque des difficultés pour le pompage de la

boue, alors qu'une boue à viscosité moins élevée perd sa propriété pour consolider les parois.

Une boue possédant une viscosité correcte permet : d’avoir un outil bien dégagé, une

bonne, remontée des cuttings , réduire les pertes de charge dans le train de sonde et le dépôt

plus rapide des cuttings dans les fosses de décantation.

VIII.2. CIRCUITS DU FLUIDE DE FORAGE :

La circulation de fluides dans le forage s’opère par :

VIII.2.1. CIRCULATION NORMALE :

Dans le circuit normal le fluide se refoule dans le train de tiges à partir de la pompe à

boue , circulant de haut en bas pour sortir au fond du forage à travers le trou de l’outil de

forage(trépan), se mélange avec le cuttings, puis le mélange fluide- cuttings remonte, dans

l’espace annulaire (espace entre les parois de forage et les parois de tubings) pour rejoindre la

fosse à boue où s’effectue l’échantillonnage, l’analyse, le traitement, l’ajustement et la

décantation ;puis de nouveau il sera aspiré par la pompe à boue pour qu’il sera refoulé vers le

train de tiges, et ainsi de suite .

VIII.2.2. CIRCULATION INVERSE :

Il s’agit de pomper la boue dans l’espace annulaire et le retour sera dans le tubage,

cette méthode est utilisée dans des cas spéciaux, dans notre cas elle n’est pas utilisée.

VIII.3. LA FOSSE À BOUE:

La fosse à boue constitue une réserve de fluide de forage et permette son recyclage par

décantation.

VIII.3.1. LE DIMENSIONNEMENT DE LA FOSSE :

On a deux fosse à boue

- Une fosse utilisée pour verser de la boue

- Une fosse utilisée pour le pompage de la boue

Le dimensionnement de la fosse à boue se fait en fonction de la profondeur du forage à

réaliser.

Plus la profondeur du forage est grand, plus la taille du fosse est grand


26

Le dimensionnement de la fosses utilisée est :

- Largeur (m) = 2 m

- Longueur (m) = 3 m

- Profondeur (m) = 1.6 m

- Volume (m3) = 9.6m

3

Figure. N°24. La fosse à boue utilisée dans la réalisation de forage

Limane Samir / Ben

Hammouda Idriss


27

CONCLUSION

La méthode utilisée pour réaliser ce forage c’est ROTARY, cette méthode est

largement utilisée par les foreurs, car il adapte à la géologie de la région, dont il composé

d’argile et de sable (gros et fin) avec présence de quelques mètres de gypse dans la partie

supérieur .

CHAPITRE III

Equipement du Forage

Chapitre III : Equipement du forage

28

I. TUBAGES :

Le tubage est un tube de grand diamètre qui est assemblé et inséré dans une section

récemment forée d'un trou de forage. Semblable à l'os d'une colonne vertébrale protégeant la

moelle épinière, le tubage est placé à l'intérieur du trou foré pour protéger et soutenir le flux.

La partie inférieure (et parfois la totalité) est généralement maintenue en place avec

du ciment. Les cordes plus profondes ne sont généralement pas cimentées jusqu’à la surface.

Le poids du tuyau doit donc être partiellement supporté par un crochet de suspension dans la

tête de puits.

I.1. BUT DU TUBAGE :

- La séparation de toutes les couches incompatibles traversées (aquifères, gazéi et

pétrolières).

- Le maintien en place des parois du puits afin pouvoir continuer le forage dans de

bonnes conditions techniques.

- Séparer les couches à faible pression.

- Sécurité et mise en place de l’équipement de production tout le long du puits.

I.2. LES CRACTERISTIQUES DES TUBAGES LES PLUS COURANTS

SONT LES SUIVANTES :

- Longueur des éléments : 3 à 6m.

- Epaisseur : 2à 11mm (acier), 4 à 16 mm (PVC).

- Diamètre : 100 à 2500 mm (acier), 60 à 315 mm (PVC).

- Raccordement : manchon soudé, embouts filetés (acier), filetage (PVC)

La réalisation de Notre forage nécessité cinq 05 tubes de diamètre 250 mm de

longueur 04 m pour la phase une, alors que la phase deuxième utilisé 26 tube diamètre 250

mm de longueur 04 m eut une crépine de 40 m avec un tube plaine de longueur 4m


29

Tubages Diamètre (mm) Langueur Les phases

5 tube 250mm

4 m entre 0 à 20 m

26 tubes 250mm

4 m entre 20 à 125 m

Tableau. N°9. Les tubages utilisés

Les tubes en chlorure de polyvinyle ( P.V.C ) et en fibres de verre deviennent d’un

emploi courant mais des précautions sont à prendre pour ne pas dépasser leurs seuils de

résistance.

Figure. N°25. Tubage en PVC

I.3. MISE EN PLACE DU TUBAGE :

Avant d’effectuer l’opération de la mise en place de tubages pleins, ils y a quelques

règles de base doivent être respectées :

- Prévoir de laisser au moins un pouce (25.4 mm) de jeu entre la pompe et diamètre intérieure

du tubage. Celui-ci sera donc 5 cm environ plus grande diamètre intérieure de la pompe.

Limane Samir / Ben

Hammouda Idriss

L = 4m Ø=250mm


30

- Prévoir de laisser du jeu entre les parois nues du trou et le tubage plein, notamment en

prévision de cimentation de l’espace annulaire.

Pendant l’opération de forage les risques d’effondrement pouvant être importants, le

tubage est mis en place le plus rapidement possible. Le trou de forage ne doit pas rester

longtemps sans protection au risque de perdre le forage (effondrement du trou). Le plan de

tubage (longueur et position des tubes pleins et des tubes crépinés) est établi en fonction de la

coupe géologique du forage ou sont notées les différentes "couches" de terrain et les venues

d’eau.

Des essais de diagraphie (résistivité électrique, gamma ray, neutron) peuvent être

effectués avant l’équipement pour améliorer le plan de captage, spécialement dans les

formations sédimentaires (forage rotary) où il est parfois difficile d’identifier les horizons

argileux. Les crépines sont placées en face des niveaux aquifères ou des venues d’eau. Par

ailleurs, le plan respectera les points suivants :

- Le tubage ne descend pas toujours jusqu’au fond du forage (dépôts des cutting en suspension

dans la boue lors de l’arrêt de la circulation ou parfois effondrement), il faut donc en tenir

compte en réduisant la longueur du tubage de 0.5 à 1 mètres par rapport à la profondeur réelle

forée.

- Les longueurs de tube pouvant varier avec le filetage, il est conseillé de mesurer chaque

longueur de tube pour établir un plan précis avec un captage correcte de l’aquifère.

- Le tubage doit descendre librement sous son propre poids dans le trou. Si le forage n'est pas

vertical (fréquent au-delà de 20 mètres), il est fréquent que les frottements le long du tube

bloquent la mise en place du tubage. Ceci peut être résolu en appuyant légèrement sur le tubage

pour qu’il descende. Dans le cas contraire, il faut le remonter et réaléser le trou.

- Une méthode alternative consiste à descendre le tube sans bouchon de fond pour qu’il puisse

riper le long des parois.


31

II. LE CRÉPINE :

La crépine est constitué l’élément principal de l’équipement d’un ouvrage

d’exploitation d’eau. Placé à la suite du tubage plein, face à une partie ou à la totalité de la

formation aquifère,

II.1. LE RÔLES DE LA CRÉPINE :

Elle est placé à la suite du tubage plein, Les crépines doivent permettre la production

maximale d’eau claire sans sable, résister à la corrosion due à des eaux agressives, résister à la

pression d’écrasement exercée par la formation aquifère en cours d’exploitation, avoir une

longévité maximale et induire des pertes de charge minimales.

II.2. TYBES DE CRÉPINE UTILISÉ :

Crépin utiliser en PVC , Elles sont fabriquées depuis plusieurs dizaines d'années, elles

sont réalisées à partir de tubes pleins sur lesquels sont usinées des fentes perpendiculairement

à l’axe du tube. Cette disposition est la meilleure pour obtenir un écoulement optimum à

travers les fentes. Plusieurs largeurs de fente sont disponibles au marché (0.5-0.6, 0.75-0.8 et

1 mm).

On trouve deux catégories des Tubes et crépines en PVC:

- Tubes et crépines à paroi normale pour profondeurs de puits faibles et moyennes.

- Tubes et crépines à paroi épaisse (ou renforcée) pour forages plus profonds.

Vu leur faible poids, les crépines et tubes pleins en PVC sont faciles à manier et à

transporter.

Le fait que le PVC résiste parfaitement aux attaques chimiques des eaux souterraines

et aux acides (Hèxamétaphosphate) généralement utilisés pour le développement des forages

et leur entretien, a pour conséquence que les puits ont une plus de longévité et que les

crépines et tubes pleins, n'altèrent pas la composition de l'eau et ne dégagent aucun élément

organique ou toxique.

Mais l’utilisation des crépines et des tubes en PVC dans les forages profondes (plus

de 500m) est déconseillée à cause des conditions extrêmes de pression et température.


32

Figure.N°26. Crépine en PVC

Crépine Diamètre (mm) Langueur Les phases

10 tube crépine 250

4 m entre 125 à 161 m

Tube plain 250

4 m entre 161 à 164 m

Tableau. N°10. Le crépine utilisé

II.3. CHOIX DE LA CRÉPINE:

Les crépines sont définies pour laisser passer l’eau, tout en retenant les particules

constituant l’aquifère. Pour obtenir cette combinaison, parfois complexe, l’ensemble des

paramètres physiques de l’aquifère doivent être pris en compte. La crépine est choisie en

fonction de la profondeur, du type de terrain (roche consolidée ou roche friable) ou de la

granulométrie des sables du niveau aquifère capté et la qualité de l’eau de l’aquifère,

préalablement déterminée. Comme les tubages, les crépines en acier peuvent être vissées ou

soudées. Les crépines en PVC sont vissées et/ou collées. Lorsque les tubages et les crépines

sont en acier, on doit veiller à ce que les éléments en contact soient constitués d'acier de

composition identique pour minimiser la corrosion résultant de l’effet de pile. Pour rester

Limane Samir / Ben

Hammouda Idriss

L= 4m Ø= 250mm


33

optimale, la productivité d’un forage doit être suivie tout au long de son exploitation afin de

diagnostiquer et contrôler les effets du vieillissement. De ce fait, au cours de sa vie, un forage

fera l’objet d’une ou plusieurs opérations de nettoyage /réhabilitation.

II.4. DESCENT DE SABOTS :

Cette pièce avec le raccord droite-gauche peut servir à descendre la crépine et

éventuellement son tube d’extension, si l’on n’utilise pas le dispositif à baïonnette. Si la

crépine se trouve arrêtée dans la descente, on injecte de l’eau sous pression ou de la boue pour

faciliter cette descente. Si le gravier additionnel est déjà introduit, l’injection de l’eau

provoque le creusement du gravier et permet à la crépine de descendre sous le poids du train

de tige.


34

III. LE MASSIF FILTRANT (GRAVIER ADDITIONNEL):

Le massif filtrant est un gravier ou sable (terme générique: "Gravel pack") mis en

place entre la crépine et le terrain dans le but d'empêcher la passage des éléments les plus fins

de l'aquifère capté.

III.1. RÔLES DU LE MASSIF FILTRANT :

Ce sont des matériaux meubles formés d’éléments calibré (graviers, granulats),

disposés dans l’espace annulaire entre la crépine et les parois du puits pour empêcher

l’érosion souterraine et prévenir le colmatage et la réduction conséquente de l’efficacité de

puits. Par ailleurs, il faut savoir qu’un massif filtrant de granulométrie surdimensionnée dans

une formation sableuse fine, peut provoquer un ensablement de l’ouvrage. Par contre, un

massif filtrant de granulométrie trop fine peut conduire à une exploitation partielle de la nappe

et rendre difficile l’élimination de la boue de forage.

Figure. N°27. Gravier additionnel

Limane Samir / Ben

Hammouda Idriss

https://www.aquaportail.com/definition-5792-gravier.html

https://www.aquaportail.com/definition-5312-sable.html

https://www.aquaportail.com/definition-9117-generique.html

https://www.aquaportail.com/definition-5152-crepine.html

https://www.aquaportail.com/definition-4945-aquifere.html


35

III.2. L’AJOUT DE MASSIF FILTRANT :

C’est une opération très importante dans la réalisation du forages parce qu'elle permet

d’augmenter la perméabilité autour de la crépine aussi que l’augmentation de la productivité

de forage (débit de la pompe) et de diminuer le rabattement dans le forage.

Le volume du gravier nécessaire est calculé comme suite :

V gravier nécessaire = V de trou réalisé dans l’aquifère–V crépine .

Les articles technique de cahier de charge ont exigé un gravier de nature siliceuse à

graine enrobé et de diamètre de 3 à 5mm.

Apres un contrôle et vérification de la qualité et nature du gravier et une phase

d’allégements de la boue ont ajoutent de l’eau, l’entreprise à commencer de mettre le gravier

avec une quantité minime qui va descente sur l’effet de gravité jusqu'à le fond on remplisse

l’espace annulaire (troue crépine).


36

IV. LA CIMENTATION :

IV.1. LES BUTS DE CIMENTATION:

Cette méthode consiste à remplir, par mélange à base de ciment Haute Teneur en

Sulfates (HTS), tout partie de la hauteur de l’espace annulaire entre un tubage et les parois du

trou. La cimentation est utilisée pour les buts suivants :

- Colmater une cavité ou des grosses fissures qui engendrent de fortes pertes de boue lors de

forage.

- La préservation de la qualité des eaux souterraines.

- Supprimer des problèmes liés à la géologie des terrains forer (les argiles, les évaporites,

terrains meubles etc.).

- Rendre étanche l’espace annulaire et empêcher la pollution par les eaux de surface, des

nappes souterraines mises en exploitation.

IV.2. CIMENTATION PAR CANNE DANS L’ANNULAIRE :

Une garniture de petit diamètre (environ 1pouce) est descendue dans l’espace annulaire

jusqu’au pied du tubage (ancré dans le terrain) Le ciment y est injecté sous pression, si nécessaire

en remontant progressivement la canne de cimentation.

IV.3. OPÉRATION DE CIMONTATION :

Suite à la descente du tubage qui a été effectué dans des bonnes conditions, le chef du

chantier a ordonné d’installer la tête de cimentation et de procéder à la circulation de la bous

pour bien l’espace entre le trou et le tubage (espace annulaire).

L’objection de la cimentation c’est désoler le terrien mort et le venue d’eau de la

surface (pollution de la nappes), l’opération à débit le matin en malaxant 200 sac avec 4.5 m3

d’eau de gâchage , ce qui dû une volume de laitier de ciment de 10.92 m3 d’une densité de

d=1.68 , le volume du laitier de ciment nécessaire a été déterminé suivant la formule

suivant(conventionnel) :


37

[

] ( en litre )

Dont :

H : profondeur de trou

d1 : diamètre de trou en puce.

d2 : diamètre de tubage en puce.

La mise en place du laitier de ciment a été effectuée par son injection par la pompe à

boue sous une forte pression suivie par la boue de chasse d’un volume de 40 m3.qui est

équivalent au volume de tubage mis en place.

L’injection ne sera interrompue qu’avec l’apparition du laitier de ciment au jour et fin

de la quantité de bous de chasse calculée.

Figure. N°28. Cimentation par canne dans l'annulaire

De ciment

CHAPITRE IV

Exploitation et protection de captage d’eau

Chapitre IV : Exploitation et protection de captage d’eau

38

I. DÉVELPPPEMENT DE FORAGE :

I.1. DÉVELPPPEMENT PNEUMATIQUE :

Cette méthode est la plus efficace si elle est bien adaptée et bien conduite. Elle

présente l’avantage de n’entrainer aucune détérioration du matériel employé. Elle permet de

combiner l’action de flux et de reflux provoquée par de grands volumes d’air introduit dans

l’ouvrage avec celle de mise en production par air lift (éjecteur ou émulseur).

I.2. MODE OPÉRATIORE :

La méthode à forage ouvert :

L’opération consiste à alterner les phases de pompage et de soufflage brusque.

Cette dernière phase est réalisée en descendant le tube d’air à l’air lift l’intérieur de la crépine.

Pour faciliter la manœuvre , le robinet d’air doit être du type « à boisseau», à ouverture et

fermeture rapides « au quart de tour ». On procède ainsi :

-Descendre le pied du tube d’eau à 0.60m environ du sabot de la crépine.

-Descendre ensuite le tube d’air de façon que sa base soit à environ 0.30m au-dessus

de celle du tube d’eau.

-Fermer l’air et laisser la pression s’écouler l’eau pulsée par l’air –lift ,jusqu’à ce qu’elle ne

contienne plus de sable.

- Fermer l’air et laisser la pression monter au maximum au compresseur.

- Pendant ce temps, descendre le sabot du tube d’air à environ 0.30m au-dessous du

sabot du tube d’eau, soit 6m plus bas que précédemment, et à 0.30m du fond de la

crépine.

- Ouvrir brusquement, le robinet d’air. L’eau sera violement projetée au-dehors par

le tube d’eau et par le casing, mais pendant un temps très court.

- Remonter en suite le tube à sa première position, ce qui provoque un violent reversement de

flux dans le tube d’eau et une grande turbulence dans la formation autour de la crépine. L’eau

éjectée par air-lift s’écoule, très trouble, par le tube d’eau.

- Quand l’eau est redevenue claire, remonter le tube d’eau 0.60m à 1m et

recommencer les opérations précédentes pour traiter la formation au nouveau niveau du sabot

du tube d’eau, et ainsi de suite, sur toute la hauteur de la crépine.

- Il sera alors nécessaire de redescendre le tube d’eau à sa première position afin de sortir, par

air-lift, le sable qui s’est déposé tout au fond de la crépine.


39

-Lorsque l’eau, extraite à ce dernier stade, sort claire, sans sable, on peut considérer que

l’opération est terminer.

Remarque :on utilise la compresseur de 5 bars pour injecté l’air –lift à 50m de profondeur .

Figure N° 29. Compresseur utilisé.

Limane Samir / Ben

Hammouda Idriss


40

II. ESSAI DE POMPAGE :

L'essai de pompage est un essai en place destiné à déterminer les caractéristiques

hydrauliques du sol.

Il consiste à abaisser par pompage la surface piézométrique de la nappe et à mesurer,

en fonction du temps, les variations du niveau de cette surface ainsi que le débit pompé.

Le pompage est effectué dans un puits et l'évolution dans le temps de la surface

piézométrique est suivie au moyen de piézomètres implantés aux alentours du puits.

L'essai permet de déterminer:

- Le coefficient de perméabilité de la couche testée et la transmissivité paramètres

hydrodynamiques ,

- Le facteur d'emmagasinement,

- Le rayon d'action du pompage.

II.1. ESSAI DE POMPAGE À PALIERS DE DÉBITS DE COURTE

DURÉE:

Il s’effectue en réalisant des paliers de débit constant pendant une courte durée. On mesure le

rabattement à la fin de chaque palier ainsi que le débit. Chaque palier est suivi par un arrêt

d’une durée permettant la remontée de niveau d’eau.

Par expériences, trois paliers avec débits croissants, dont chacun de deux heures sont

Suffisants

II.2. ESSAI DE POMPAGE DE LONGUE DURÉE :

Ce type d’essais est à exécuter par un seul palier de débit (à débit constant) pendant 42

heures au moins avec un optimum de 72 heures. La remonté du niveau d’eau doit être

observée pendant une durée égale.

II.3. ESSAI DE REMONTÉ :

Il consiste à observer la remontée des niveaux d’eau, après l’arrêt du pompage, à la fin d’un

essai à débit constant, ( et parfois après un essai par paliers ).

Remarque :

Les essai de pompage non pas effectuées dans ce forage, mais nous avons fait fonctionner la

pompe pendant plusieurs (72)heures car le débit du puits est connu des puits voisins.


41

II.4. Paramètre du forage :

- Niveau statique : 35 m

- Niveau dynamique : 55 m

- débit d’exploitation : 25 l/s

1 – Tube crépiné

2 – Matériau filtre ( gravier )

3 – Pompe immergée

4 – Tubage du puits

5 – Tube de mesure du niveau

d’eau

6 – Bouchon étanche

7 – Tube support de la crépine

8 – Dispositif de mesure du

niveau d’eau

9 – Fond de crépine ( tube de

décantation )

Figure N°30. Équipement d’un puits pour essai de pompage


42

III. CHIMIE DES EAUX :

L’analyse chimique d’un échantillon d’eau réalisée à partir du forage que nous suivez a

donné les résultats suivants :

III.1. ANALYSE CHIMIQUE DE L’EAU :

Du point de vue potabilité : on remarque que la concentration en éléments (Ca2+

, Na2+

, SO42-

et Cl-) de l’échantillon analysé est supérieure à celle maximale permissible par les

normes algérienne. des eaux de consommation. Cela s’explique par la présence dans l’eau des

éléments chimiques provenant des formations évaporitiques dans la région.

Eléments

Normes

algériennes

(mg/l)

échantillon d’eau de Benaceur

Mg/l méq/l

Cati

on

s

Ca2+

200 320.64 16,032

Mg2+

150 128.8 10,6008

K+ 20 27 1.1433

Na+ 200 400 16.9384

Fe2+

0.3 0 0

An

ion

s

Cl- 500 1269.71 35,7664

SO42-

400 580 12,0833

CO3 2-

- 0 0

HCO3 -

- 137.52 2,2544

Tableau. N°11 analyse chimique d’eau


43

III.2. CLASSIFICATION DES EAUX :

L'eau est classée dans la catégorie des eaux qui s'écoulent naturellement à la surface

de la terre et est souvent associée à des tranchées, des tranchées et des vallées profondes dans

les régions montagneuses. Basé sur la concentration de certains éléments, tels que le calcium,

le magnésium et le soufre

L’eau est classée comme suit :

*Diagramme de piper : chlorurée calcique

Figure N°31.représentation des eaux de Benaceur selon le Diagramme de piper

CONCLUSION GENERAL

44

CONCLUSION GÉNÉRALE

La nécessité de l'eau pousse l'homme à penser de trouver les techniques

d'apporter cette ressource et beaucoup plus dans les régions loin des eaux de surface.

Parmi les importantes techniques, on trouve l'exploitation des eaux souterraines

par le forage des puits.

Cette opération de forage à plusieurs étapes, commençant par l'identification

des objectifs du forage du puits jusqu'à l'exploitation de l'eau. Dans ce cadre de

notre étude, nous avons suivi le forage d'un puits destiné a alimentation eau

potable dans la région Benaceur. Nous avons montré l'importance et les effets de

l'étude géologique de la région dans l'identification de la couche adéquate au

forage.

L'étude tient aussi les étapes et les techniques du forage, qui commencent

par mettre le tube guide et se terminent par le nettoyage et le développement.

Puis, on passe à l'opération du pompage expérimental pour déterminer le débit

et pompe adéquate à ce débit.

Les résultats obtenus dans le cadre de cette étude, permettent de préciser

les points suivants :

Un climat de la région se caractérise par une grande sécheresse de

l’atmosphère .

Le forage réalisée pour l’alimentation en eau potable (AEP ) et caractérisé

par une nappe captive et durée de foration deux 2 mois et la profondeur de

forage est 165 m

- 40m crépine.

- 125m tube plein

- 25 l/s débet

L’eau est classée comme : chlorurée calcique

L'étude a conclu que le débit atteint le niveau estimé grâce à la bonne

utilisation des techniques de forage et d'équipement.

Bibliographies

[ ]ADE : Algerienne Des Eaux les analyses d’eau de la région de Benaceur.

[ ]ANRH : Agence nationale des ressources hydriques (Taibet) Rapport de fin sondage.

[ ]Bouselsal Boualem ‘’ FORAGE D’EAU Procédés et mesures ‘’ univ-Ouargla .

[ ]ALIAT hocin.‘’Etude hydrogéologique et hydrochimique de la région de Taibet (SE

Algérie) ‘’.Mémoire de Master Univ. d’Ouargla année 2016.

[ ]Moulay Omar Younes et Seddiki Youcef.‘’Suivi d'un forage d'eau dans la région de

Bouhraoua (Wilaya de Ghardaïa) ‘’ Mémoire de Master Univ. d’Ouargla année 2017.

[ ]BOUCHELIG AMOR ET MEKHALFIA REDOUANE ‘’ETUDE SUR LA

MAINTENANCE DES SYSTEMES MECANIQUE D'UNE MACHINE DE FORAGE ‘’

Mémoire de Master Univ. de M’sila année 2017.

[ ] CHERIFI MAHFOUDH ‘’ Etude et Maintenance de treuil de forage OIL WELL 840E ‘’

Mémoire de Master univ de Chlef année 2012 [ ] NOGADI ALI ‘’La maintenance des équipements de forage (cas TP127 Hassi

messaoude ) ‘’ Mémoire de Master Univ. de Tlemcen année 2014.

[ ]ALBERT MABILOT ‘’le forage d’eau ‘’. Guide pratique

[ ] La commune de Benaceur. Situation géographique

ANNEXE

EXÉCUTION DE FORAGE :

∕ Longueur (m) Prof. Forée (m)

L’outil 1 1

masse tige 9.20 10.20

masse tige 9.20 19.40

tige 01 9.60 29.00

tige 02 9.60 38.60

tige 03 9.60 48.20

tige 04 9.60 57.80

tige 05 9.60 67.40

tige 06 9.60 77.00

tige 07 9.60 86.60

tige 08 9.60 96.20

tige 09 9.60 105.80

tige 10 9.60 115.40

tige 11 9.60 125.00

tige 12 9.60 134.60

tige 13 9.60 144.20

tige 14 9.60 153.80

tige 15 9.60 163.40

Les ANALYSES D’EAU :

Paramètre physico-chimique CON N.A Minéralisation Globale CON N.A

PH

Potentiel redox Eh

Conductivité à 25° C

Température

Turbidité

T.D.S

Salinité

Oxygéné dissous

CO2 libre

Résidu sec à 105°C

MES à 105°C

/

/

5360

/

3.01

2680

2.7

/

/

3880

/

6.5 -8.5

2800

5

8

2000

Calcium Ca+2

mg/l

Magnesium Mg+2

mg/l

Sodium Na+ mg/l

Potassium K+ mg/l

Chlorures Cl- mg/l

Sulfate So4-2

mg/l

Bicarbonate HCO3 mg/l

Carbonate CO3 mg/l

Silicate SIO2 mg/l

Dureté Totale (TH) mg/lCaCo3

Dureté Permanente mg/lCaCo3

Titre alcalin mg/lCaCo3

Titre alcalin complet mg/lCaCo3

320.64

128.8

400

27

1269.71

580

137.52

/

/

1330

/

/

112.72

200

150

200

20

500

400

500

Paramètre de pollution CON N.A Paramètre indésirables CON N.A

Ammonium NH4+ mg/l

Nitrite NO2- mg/l

Nitrate NO3- mg/l

Ortho phosphate PO4- mg/l

Mat.Oxyd.M.acide mg/l

0.014

00

/

00

/

0.5

0.1

50

0.5

Fer Total mg/l

Fer Fe+2

mg/l

Fer Fe+3

mg/l

Manganese Mn+2

mg/l

Aluminium Al+3

mg/l

Flour F+ mg/l

00

/

/

/

/

/

0.3

0.3

0.3

0.3

0.5

Analyses fines N.A Paramètre bactériologique / N.A

DBO5 mg/l

DCO mg/l

Plomb Pb mg/l

Nickel Ni mg/l

Cadmium Cd mg/l

Cobalt Co mg/l

Chrome Cr mg/l

Cuivre Cu mg/l

/

/

/

/

/

/

/

/

0.05

0.01

0.05

0.005

Germes totaux

A 37°C UFC/ml

A 22°C UFC/ml

Coliformes totaux ge/100ml

Escherichia-coli ge/100ml

Streptocoques fécaux ge/100ml

Clostridium sulf-red ge/100ml

Chlore résiduel libre mg/l

/

/

/

/

/

/

Brute

0

0

0

0

0

0

0

Résumé:

La commune de Benaceur est située au le sud de Wilaya de OUARGLA, d’une superficie de 1668 km2. Son Climat désertique chaud, élevé en été entre (34.6 et 42.6) dégrée et descendre en hiver, Elle est considéré comme un endroit faible pluviosité. Cela dépend du forage de puits pour fournir de l'eau.

Nous avons suivi un forage afin de fournir de l’eau potable avec une technique de forage rotary. Cette technique passe par plusieurs étapes (organisation de chantier, forage de tube guide, forage en nappe, posé du crépine, posé de tubage, posé du gravier, injecté du ciment, développement de forage, essai de pompage) sur la base d'études géologiques et hydrologiques de la région.

Mots-clés : commune de Benaceur, technique de forage rotary, forage du tube guide, posé de la crépine, injecté de ciment.

:ملخص

زميش مىبخب ثحزارح مزرفعخ صيفب مب ثيهي 2كم 8661رقدر مسبحزب ثـ لايخ رقلخجىة ثه وبصز ثلديخ رقع

.( مىخفضخ شزبء ثبلإضبفخ الى ودرح الزسبقط 246. – 6.46 )

في رلجيخ حبجيبد المىطقخ مه الميبي على اوجبس الاثبر الجلديخ رعزمد

قمىب ثمزبثعخ حفز ثئز للزشيد ثبلميبي الصبلحخ للشزة ثزقىيخ الحفز الدراوي ، ذي الزقىيخ رمز ثعدح مزاحل

فز حزى المىجع، ضع المصفبح، ضع الغلاف، صت الحصى، ضخ ) ريئخ المكبن، حفز أوجة الزجي، الح

الاسمىذ، رىظيف الجئز، رجزثخ عمليخ الضخ( ذا كل على أسبص الدراسخ الجيلجيخ اليدرلجيخ للمىطقخ.

الاسمىذ.ضخ ضع المصفبح، ، رقىيخ الحفز الدراوي، حفز أوجة الزجيثلديخ ثه وبصز، الكلمات المفتاحية:

summary:

The city Of Benceur is located in the south of Algeria, Wilayat of Ouargla, with an area of 1668 km2. Its climate temperature is high with an annual range up to (34.6 - 42.6) and down during the winter, it considerate as a low rainfall place in Algeria. It depends on well drilling for providing water.

We have followed up a drilling well to supply drinking water with rotary drilling technology. This technique goes through several stages (preparing the place, digging the steering tube, drilling upstream, placing the filter, putting the envelope, pouring the gravel, pumping the cement, cleaning the well, Based on Geological and hydrological study of the region.

Keywords: City of Benaceur, Rotational drilling technology, drilling of the steering tube, Placement of the pump, pumping cement.

Documents

RÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE …...Tubage en PVC 29 Figure.N°26. Crépine en PVC 32 Figure. N°27. Gravier additionnel 34 Figure. N°28. Cimentation par canne