Principe du forage rotatif pneumatique

Principe du forage rotatif pneumatique

Le forage rotatif pneumatique a été la première méthode développée pour le forage de puits d'eau. Ce procédé utilise des trépans à rouleaux, composés de deux, trois ou quatre cônes à rouleaux dentés, montés sur le corps du trépan par roulements à rouleaux ou à billes.

Le trépan est ensuite entraîné en rotation par les tiges de forage. La rotation du trépan entraîne à son tour les rouleaux, entraînant ainsi la rotation du cône sous le trépan. Lorsque les dents du trépan heurtent la formation, elles la fragmentent en fragments plus petits.

L'air est dirigé dans la tige de forage et descend à travers le kelly et le trépan pendant la rotation de ce dernier. En ressortant au fond du trépan, l'air frappe la formation à détacher et l'expulse du fond du trépan. Cela expose une nouvelle surface rocheuse sur laquelle le trépan peut forer. La vitesse de l'air sortant du trépan est suffisante pour évacuer les débris du fond du trépan et les ramener à la surface du sol. Ces déblais sont projetés à la surface entre le trou foré et la tige de forage qui fait tourner le trépan. Ainsi, le trépan est continuellement exposé à de nouvelles formations et le matériau creusé est projeté à la surface.

Cette méthode de forage est en réalité une extension du forage rotatif hydraulique, avec seulement le passage d'un fluide de type boue à un fluide de type air pour l'évacuation des déblais. Elle ne constituait donc pas une avancée majeure.

Pour le forage avec un équipement rotatif pneumatique, il est généralement recommandé de maintenir des vitesses de rotation comprises entre 10 et 20 tr/min sur les roches très dures, en appliquant une très forte pression vers le bas au moyen d'un dispositif de pression vers le bas sur la foreuse. Le poids approprié à appliquer sur un trépan varie d'un trépan à l'autre et dépend largement de sa conception. Il convient de suivre les recommandations du fabricant pour l'application de la pression vers le bas.

Les trépans à rouleaux sont conçus avec des dents plus longues pour les formations tendres et des dents plus courtes pour les formations dures. En général, avec des formations plus molles, une pression descendante moindre et des vitesses de rotation plus élevées sont nécessaires.