Cet article est paru dans le Numéro de juin 2018 du magazine E & MJ, pages 86-89.

La méthode de la circulation inversée à double tube inondé développe des puits d'eau
Boart Longyear a signé des contrats pluriannuels avec la plus grande exploitation minière de minerai de fer de la région de Pilbara, dans le nord de l'Australie occidentale (WA), pour le forage de puits sur des sites miniers actifs et futurs.

La flotte de circulation inverse à double tube noyé Boart Longyear (DTFR) foreuses de puits d'eau ont la capacité de s'adapter à des diamètres allant jusqu'à 28 pouces, d'atteindre des cibles de forage profondes grâce à un puissant retrait de 130 000 livres et sont montés sur une plate-forme très mobile. Les plates-formes utilisent un système de boue à circulation fermée avec un réservoir de boue exclusif. En installant des puits d'assèchement via DTFR, il est possible de contrôler les aquifères à forte production pendant le forage, ce qui est problématique pour le forage classique dans la boue ou à l'air.

La méthode DTFR se distingue des autres méthodes de forage par la façon dont les déblais de forage sont renvoyés à la surface par le train de forage, tandis que dans les opérations classiques dans la boue ou dans les airs, les déblais sont renvoyés dans la couronne. 

1. Le retour de coupe est plus rapide qu'une méthode conventionnelle à la boue. Les boutures ne se mêlent pas à l'anneau, comme avec les systèmes de forage conventionnels, ce qui élimine la contamination et réduit les lavages annulaires ou l'agrandissement des trous. Le retour de coupe via le train de forage signifie que la perte de boue n'arrêtera pas les opérations de forage tant que le trépan reste immergé. La circulation n’est presque jamais perdue et la boue de forage peut être remplacée pendant le forage sans qu’il soit nécessaire de s’arrêter.
   
   
2. Le système de boue est une boucle fermée. En utilisant un réservoir de boue spécial et un échangeur de coupe de forage, DTFR réduit considérablement l'empreinte de forage par rapport aux opérations de forage de boue classiques. L'eau de formation n'est pas un problème pendant le forage avec un rejet presque nul pendant les opérations de forage - ce qui rend la gestion de l'eau un problème.
   
   
3. La boue DTFR circule dans l’anneau dans des conditions de pression ambiante réduisant le temps de développement. La boue résiduelle est facilement éliminée de la paroi annulaire lors du développement. Outre l'élimination plus rapide et plus complète des boues, la quantité d'eau rejetée gérée à la surface est réduite en raison de la réduction du temps de développement.

La méthode de forage Boart Longyear DTFR a été utilisée pour travailler sur des sites miniers actifs dans la région de Pilbara - où un grand volume d’eau est rejetée pendant le forage - sans entraver les activités minières en cours.

Historiquement, le forage à l'air conventionnel ou le double forage rotatif étaient utilisés pour régler les puits d'alimentation en eau, d'assèchement et d'injection de grand diamètre. Bien que ces méthodes aient le potentiel de forer rapidement, le maintien de la circulation et de l’intégrité des trous peut être un défi dans des conditions de sol fracturé et friable. En raison de la perte de circulation ou de l’effondrement, les forages sont souvent réalisés à des profondeurs moindres.

Forer un trou de grand diamètre avec de l’air conventionnel ou de l’air bi-rotatif peut également produire une quantité énorme d’eau de décharge. Ceci est un problème car de nombreux sites de forage ne peuvent pas rejeter d'eau dans l'environnement en raison de problèmes de qualité de l'eau. Ainsi, l'eau est contenue dans des puisards géants creusés parallèlement à la foreuse. Souvent, ces fosses se remplissent rapidement pendant le forage et les opérations doivent être arrêtées pour permettre le drainage. Avec DTFR, le besoin de puisards de grande taille est éliminé car l’eau ne se décharge pas pendant le forage. Il s’agit là d’un avantage considérable dans une fosse où des problèmes de gestion de l’eau peuvent interrompre les opérations minières.

Au cours d'une année, Boart Longyear a foré 2300 mètres pour un grand exploitant minier dans la région de Pilbara, avec des trous de 17,5 et 20 pouces de diamètre. Les puits achevés ont atteint des profondeurs de 250 mètres et ont été forés avec des chaînes de production de 10 à 12 pouces.

En ce qui concerne plus particulièrement le développement d’un puits de déshydratation à l’ex-fosse, le DTFR a atteint une profondeur de 144 mètres avec moins de 1% de déviation lors du forage.

La géologie rencontrée comprenait du fer bagué, des séquences épaisses de minerai friable friable et des schistes mélangés à des bandes de chert dur. Le DTFR a facilement géré ces conditions changeantes du sol et les forages ne se sont arrêtés à aucun moment en raison d'une perte de circulation. Avant l’utilisation du DTFR dans la région de Pilbara, il était présumé qu’un trépan à trois cônes, qui est généralement utilisé pour tous les types de forage dans la boue, ne serait pas capable de traiter les roches dures associées aux gisements de minerai de fer. DTFR a rapidement dissipé ces inquiétudes, ce qui a permis de persuader d'autres grands producteurs de minerai de fer de signer des contrats pluriannuels avec Boart Longyear.