Stabilisation des HDD dans des sables fins saturés

France

« La différence s’est fait sentir au niveau du rendement et de la stabilité de la foreuse. Le fluide a cessé d’être un problème pour devenir un élément de la solution. »

Une entreprise française de génie civil a contacté QUIMACER dans le cadre d'un forage horizontal dirigé visant à installer une conduite de services sous une zone urbaine à forte circulation.

Le forage mesurait environ 180 m de long ; il fallait maintenir la trajectoire et éviter tout affaissement en surface.

Le sol était constitué de sables fins saturés, de limons non cohésifs et de couches présentant une faible capacité d'auto-portance.

Le client utilisait un fluide trop simple, conçu pour réduire les coûts initiaux, mais présentant une faible capacité de suspension et un contrôle insuffisant de la filtration.

Les problèmes sont apparus lors du forage pilote et se sont aggravés lors de la phase d'élargissement, au cours de laquelle le volume de débris générés a augmenté.

Problèmes détectés

  • Instabilité du tunnel et effondrements partiels dans la section sablonneuse.
  • Mauvaise évacuation des débris lors du creusement.
  • Augmentation du couple et de la force de traction.
  • Risque de déviation de la trajectoire dû à une perte de stabilité du sol.
  • Risque de retard dans les travaux de génie civil et pénalités pour occupation de la voie publique.

Notre intervention

  • QUIMACER a examiné la méthode HDD, la longueur de forage, le diamètre d'élargissement et le type de sol traversé.
  • Un déficit rhéologique a été diagnostiqué : le fluide ne produisait pas suffisamment de gel ni de capacité portante pour maintenir le sable et les limons en suspension.
  • On a envisagé un fluide polymère présentant une meilleure capacité de suspension, un meilleur contrôle de la filtration et une meilleure stabilité du front.
  • Il a été recommandé de préparer le fluide en hydratant préalablement le polymère avant de commencer la phase d'expansion.
  • Il a été proposé de contrôler la viscosité, le taux de récupération des solides et la pression afin d'éviter la fracturation hydraulique ou la fuite de fluide vers la surface.

Solution mise en œuvre

  • QUIMAGEL XG à raison de 3 kg/m³ pour apporter une viscosité élevée, une structure et une suspension des débris dans les sables fins.
  • QUIMAGEL GNT à raison de 1,5 kg/m³ pour améliorer le contrôle de la filtration et la formation du gâteau sur les parois.
  • QUIMAPOL AL-60 à raison de 2 kg/m³, un polymère anionique facile à doser, doté d'un effet inhibiteur et stabilisant.
  • Réglage du débit afin de maintenir une vitesse annulaire suffisante sans exercer de surpression sur la formation.

Paramètres cibles : viscosité Marsh de 60 à 75 s, retour continu avec des solides en suspension et une pression de pompage stable.

Résultats et améliorations

Élimination des effondrements récurrents pendant la phase d'élargissement.

Amélioration supérieure à 50 % du transport des détritus, observée grâce à la stabilité du retour.

Réduction du couple et de l'effort de traction lors de la mise en place finale.

Une usure moindre de l'outil et un temps de nettoyage réduit entre chaque passe.

Réduction du délai d'exécution d'environ 25 % par rapport au calendrier révisé à la suite de l'incident.

Paramètre Détails techniques
Secteur HDD / Génie civil
Sol Sables fins saturés et limons
Méthode 180 m
Profondeur critique Pilote et élargissement
Produits QC

QUIMAGEL XG, QUIMAGEL GNT, QUIMAPOL AL-60
Posologie indicative

3 kg/m³ ; 1,5 kg/m³ ; 2 kg/m³
Principale amélioration

+50 % d'évacuation des déchets ; -25 % de délai d'exécution

POURQUOI CHOISIR QUIMACER ?

  1. Conception des circuits de fluides adaptée aux forages HDD, et pas uniquement aux forages verticaux.
  2. Cela améliore la stabilité du terrain et la propreté de l'anneau.
  3. Réduit le risque d'effondrement et de déviation.
  4. Il apporte une assistance technique pour ajuster les paramètres pendant les travaux.