Brevet FR2614332A1 — publié le 19881028

La présente invention concerne un procédé et une installation pour installer une canalisation souterraine s'étendant entre deux points situés au niveau du sol et disposés notamment de part et d'autre dun plan d'eau. Pour installer une telle canalisation, on commence par pratiquer -un forage dit communément "horizontal". Selon un procédé connu, on fore un trou pilote au moyen d'un tube muni à son extrémité de moyens de forage, que l'on pousse dans le sol à partir de l'un des deux points précités, on pousse dans ce trou pilote une gaine, puis on alese ce trou pilote en tirant dans celui-ci un alésoir rotatif, après quoi on tire dans le trou alésé la canalisation. Ce procédé comprend également l'injection d'un fluide de forage telle qu'une boue a base de bentonite lors des étapes précitées, dans un tube engagé dans le trou foré ou alésé et qui débouche au niveau du sol au point de forage. Le fluide de forage injecté dans le tube au point de forage agit en tant que lubrifiant pour faciliter l'action de la tate de forage et de l'alésoir ainsi que le déplacement de la canalisation a l'intérieur du trou alésé. Le surplus de fluide de forage retourne vers le point d'injection ofl il est parfois récupéré, puis traité pour le rendre réutilisable, après quoi il est réinjecté dans le tube. Le but de la présente invention est de perfectionner le procédé et l'installation connues ci-dessus, en améliorant la mise en oeuvre et l'efficacité de l'action du fluide de forage. Suivant l'invention, le procédé est caractérisé en ce qu'on injecte du fluide de forage soit a partir du point de forage, soit à partir du point opposé a ce point de forage, soit simultanément a partir de ces deux points. Ce procédé permet ainsi d'injecter du fluide de forage également à l'extrémité du tube opposée au point de forage. Ainsi, suivant l'environnement et les conditions régnant sur le chantier de forage et a tout moment, en particulier lors de la phase d'alésage du trou forcé et/ou de la phase de tirage de la canalisation, on peut changer le point d'injection du fluide forage. Selon une version préférée de l'invention, on récupère à chacun des deux points précités, le fluide de forage qui retourne vers chacun de ces deux points, on traite le fluide ainsi récupéré pour le rendre réutilisable et on le réinjecte dans le tube engagé dans le trou de forage, à l'une ou l'autre des extrémités de ce tube adjacente A lun des points précités. On récupère et on recycle ainsi de façon optimale le fluide de forage en retour, aux deux extrémités du tube Les conditions d'utilisation de ce fluide et de récupération de celui-ci sont ainsi optimales. On peut de ce fait optimiser la longueur du trajet du fluide de forage et réduire ainsi les pertes de charge et les pertes en fluide de forage par diffusion à l'intérieur du sol. L'invention vise également l'installation pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention. Cette installation comprend un tube muni a son extrémité de moyens de forage pour forer le trou pilote, des moyens pour pousser ce tube dans le sol, un alésoir ou un calibreur rotatif pour aléser ou calibrer ce trou pilote, des moyens pour tirer cet alésoir ou calibreur rotatif dans ce trou et des moyens pour injecter un fluide de forage dans un tube engagé dans le trou foré ou alesé, Suivant l'invention, cette installation est caractérisée en ce que près de chacun des points où débouche le trou foré ou alésé est prévu un puits de récupération du fluide de forage qui retourne vers chacun de ces deux points, chacun de ces puits étant associé à des moyens pour pomper le fluide de forage récupéré vers des moyens de traitement pour rendre le fluide récupéré réutilisable et des moyens pour injecter le fluide traité vers le tube engagé dans le trou. Selon une version préférée, l'installation comprend un alésoir ou calibreur rotatif fixé à un tube raccordé à des moyens pour entrainer ce tube en rotation autour de son axe, cet alésoir ou calibreur comprenant à son extrémité opposée au tube précité un autre tube engagé dans le trou foré. Chacun de ces deux tubes débouche au niveau du sol en l'un des deux points précités et est raccordé aux moyens d'injection du fluide de forage récupéré en ce point puis traité. L'alésoir ou le calibreur comprend des ouvertures de sortie du fluide injecté dans chacun des tubes, dirigées vers l'avant et vers l'arrière de l'alésoir ou du calibreur et chacun des deux tubes comporte près de l'alésoir ou du calibreur un clapet anti-retour permettant un passage unidirectionnel du fluide dans chacun des tubes. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront encore dans la description ci-après. Au dessins annexés donnés à titre exemples non limitatifs - la figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale dune installation pour la mise en oeuvre du procédé conforme a l'invention, - la figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail D de la figure L, - la figure .3 est une vue analogue à la partie droite de la figure 2, illustrant l'injection du fluide de forage par un autre tube raccordé à l'alésoir, - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale du trou alésé illustrant le tirage d'une canalisation a l'intérieur de ce trou et l'injection de fluide du forage dans ce dernier de part et d'autre de l'alésoir ou calibreur. Le procédé pour installer une canalisation souterraine s'étendant comme indiqué sur la figure t entre deux points A et B situés au niveau du sol I et disposés de part et d'autre d'un plan d'eau 2, comprend les étapes suivantes On fore un trou pilote au moyen d'un tube de forage que l'on pousse dans le sol 1 å partir du point A au moyen d'un dispositif de forage classique Pendant cette étape, on pousse dans ce trou pilote une gaine. Ces deux premières étapes ne sont pas illustrées sur les figures car elles sont classiques. Dans une troisième étape, on alèse le trou pilote 4 en tirant dans celui-ci un alésoir rotatif 5! après quoi on tire dans le trou alésé 6, la canalisation. Le procédé de l'art antérieur comprend également lpinJectìon d'un fluide de forage tel qu'une boue à base de bentonite, lors des étapes précitées, dans un tube engagé dans le trou foré 4 ou alésé 6. Conformément a l'invention, on injecte du fluide de forage, soit a partir du point de forage A, soit à partir du point B opposé à ce point de forage A, soit simultanément a-- partir de ces deux points A et B. Sur le schéma de la figure 1, on voit que près de chacun des points A et B où débouche le trou foré 4 ou alésé 6 est prévu un puits 7, B de récupération du fluide de forage 9 qui retourne vers chacun de ces deux points A et R après avoir été injecté dans les tubes 10, il reliés à l'alésoir 5. Chacun des puits 7! 8 est associé à des moyens pour pomper le fluide de forage 9 récupéré vers des moyens de traitement pour rendre le fluide récupéré réutilisable et des moyens pour réinjecter le fluide traité vers le tube engagé dans le trou. Les moyens précités comprennent une tubulure 12, 13 plongeant dans le fluide 9 collecté dans chaque puits 7, 8. Cette tubulure 12, 13 est reliée à une pompe 14, 15 qui est elle-mSme reliée à un dispositif 16, 17 de traitement connu en lui-mEme qui permet d'éliminer du fluide récupéré 9 les débris de forage, le sable, les argiles et autres impuretés. Le fluide ainsi traité est ensuite envoyé dans un bac de traitement 18, 19 où le fluide est reconstitué d'une manière également connue pour pouvoir autre réutilisé. Le fluide ainsi reconstitué est alors réinjecté dans les tubes 10 et 11 par les tubulures 20, 21. On voit également sur les figures 1 et 2, que l'alésoir rotatif 5 fixé au tube 10 engagé dans le trou 4 est raccordé au dispositif de forage 3 qui permet doentrainer ce tube 10 en rotation autour de son axe et en mBme temps de le tirer vers le point A dans le sens de la flèche F. Vautre tube 11 engagé dans l'alésage 6 formé par l'alésoir 5 et relié à l'arrière de celuirci, tourne en mBme temps que le tube 10. Le tube 11 traverse le puits 8 et est engagé dans un manchon 22 enfoui dans le sol 1 près du point B où le tube 11 débouche du sol. Par ailleurs, l'alésage 6 débouche dans le puits 8. De mêmes le trou foré 4 situé en aval de l'alésoir 5 et entourant le tube 10 débouche dans le puits 7 situé près du point de forage A. Par ailleurs, le tube 11 entraîné en rotation est relié à la tubulure 21 par un joint tournant 23. Cette tubulure 21 est flexible de façon qu'elle puisse suivre l'avance du tube 11. Ce tube 11, comme d'ailleurs ie tube 10 est constitué par des tronçons de tube que l'on assemble bout à bout (ou qu'on désassemble) en fonction du déplacement de ces tubes. Comme indiqué sur les figures 2 et 3, l'alésoir comprend des ouvertures de sortie (voir flèches F1, Fp) du fluide de forage injecté dans chacun des tubes 10, il, dirigées vers l'avant et vers l'arrière de l'alésoir 5, c'est- à-dire respectivement dans le trou foré 4 et l'alésage 6. De plus, chacun des deux tubes 10, 11 comporte près de l'alésoir 5 un clapet anti-retour 24, 25 permettant un passage unidirectionnel du fluide dans chacun des tubes 10, 11. Ainsi, lorsque le fluide de forage 9 est injecté dans le tube il (voir figure 2), le clapet 25 laisse passer ce fluide vers l'alésoir 5, tandis que le clapet 24 interdit le passage du fluide dans le tube 10. Inversement, lorsque le fluide de forage 9 est injecté dans le tube 10, ce fluide franchit le clapet 24 mais est arrStX au niveau du clapet 25. Toutefois, dans les deux cas, le fluide de forage 9 est injecté dans l'alésage 6 et dans le trou foré 4 de part et d'autre de l'alésage 5. Ainsi, quel que soit le tube 10 ou il dans lequel le fluide de forage 9 est injecte, une partie de ce fluide sert à faciliter l'avance de l'alésoir 5 dans le sol, tandis qu'unie autre partie retourne soit dans le puits 8 par l'alésage 6, soit dans le puits 7. par le trou foré 4. Ainsi, si par exemple, le fluide de forage 9 disponible à l'un des points ou b est épuise, on peut terminer l'opération d'alésage en injectant le fluide à l'autre point. Etant donné que plus le trajet de retour du fluide de forage dans l'alésage 6 ou dans lè trou foré 4 est long, plus on augmente les pertes en fluide par diffusion à l'intérieur du sol, on peut grâce à l'invention réduire ces trajets, en injectant du fluide dans un tube 10 ou il pendant une partie seulement du trajet de f"alésoir 5 dans le sol et en poursuivant l'injection par un autre tube. Par ailleurs, si les conditions ou l'environnement régnant en un point A ou B sont telles que l'injection de fluide de forage doit Etre privilégiée en l'autre point, l'invention permet d'atteindre cet objectif d'une manière simple et immédiate. Les perfectionnements de l'invention s'appliquent également lors de l'étape dans laquelle une canalisation est tirée dans le trou 6 alésé ou calibré. Comme indiqué sur la figure 4, ces moyens de tirage comprennent deux tubes 26, 27, engagés dans le trou 6 alésé ou calibré et fixés de part et d'autre d'un alésoir ou d'un calibreur 28. Ces tubes 26, 27, comme les tubes 10, 11 débouchent dans ce dernier. Le tube 27 est relié au dispositif de forage 3 qui permet de le tirer et de le faire tourner sur lui-mEme. Par ailleurs, comme pour les tubes 10, 11, chacun des tubes 26, 27 est relié à son extrémité débouchant au niveau du sol, aux tubulures 20, 21 d'injection du fluide de forage 9. De plus, des clapets anti-retour 29, 30 sont disposés sur les tubes 26, 27 de part et d'autre de l'alésoir ou du calibreur 28. On voit d'autre part sur la figure 4, que l'extrémité 3ia de la canalisation 31 adjacente à l'alésoir ou au calibreur 28 est reliée au tube 26 par un joint tournant 32 permettant la rotation du tube 26 sans entraîner celle de la canalisation 31. Le tube 26 est situé à l'intérieur de la canalisation 31 et l'extrémité la de celle-ci comporte un manchon 32 engagé sur le tube 26 et permettant la rotation de celui-ci, ainsi que le tirage de la canalisation. Ainsi, en tirant sur le tube 27, celui-ci entraîne derrière lui, le calibreur 28. le tube 26 et la canalisation 1 reliée å ce dernier. En injectant le fluide de forage 9 dans l'un des tubes 27 ou 26, ce fluide s'échappe de part et d'autre de l'aléseur 28 (voir flèches Fs et F*)p ce qui facilite l'avance de la canalisation 31 à l'intérieur du trou alésé 6. Lors de cette opération, la fonction des clapets 29, 3O est la même que celle des clapets 24, 25. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour installer une canalisation souterraine (ZI) s'étendant entre deux points (A, B) situés au niveau du sol (1), dans lequel on fore un trou pilote s4) au moyen d'un tube muni à son extrémité de moyens de forage. que l'on pousse dans le sol à partir de l'un des deux points précités, puis on alèse ce trou pilote (4) en tirant dans celui-ci un alésoir rotatif (5), après quoi an tire dans le trou alésé (6) la canalisation (1), ce procédé comprenant également l'injection d'un fluide de forage (9) lors des étapes précitées, dans un tube (10, il ; 26, 27) engage dans le trou foré ou alésé, caractérisé en ce qu'on injecte du fluide de forage (9) soit à partir du point de forage (A) soit a partir du point (B) opposé a ce point de forage, soit simultanément à partir de ces deux points 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'on récupère a chacun des deux points (A et B) précités, le fluide de forage (9) qui retourne vers chacun de ces deux points, on traite le fluide ainsi récupéré pour le rendre réutilisable et on le réinjecte dans le tube (10, 11, 26, 27) engagé dans le trou de forage, à l'une ou l'autre des extrémité de ce tube adjacente à l'un des points précités. Installation pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'une des revendications t ou 2, comprenant un tube muni à son extrémité de moyens de forage pour forer le trou pilote (4), des moyens (3) pour pousser ce tube dans le sol, un alésoir ou un calibreur rotatif (5) pour aléser ou calibrer ce trou pilote, des moyens pour tirer cet alésoir ou calibreur rotatif (5) dans ce trou (4) et des moyens pour injecter un fluide de forage (9) dans un tube (10, 11, 26, 27) engagé dans le trou foré ou alésé, caractérisé en ce que près de chacun des points (A et B) où débouche le trou foré (4) ou alésé (6) est prévu un puits (7, 8) de récupération du fluide de forage (9) qui retourne vers chacun de ces deux points, chacun de ces points (7, 8) étant associé à des moyens (14, 15) pour pomper le fluide de forage récupéré vers des moyens (16, 18 ; 17, 19) de traitement pour rendre le fluide récupéré réutilisable et des moyens (20, 21) pour réinjecter le fluide traité vers le tube (10, il, 26, 27) engagé dans le trou (4, 6). 4. Installation conforme à la revendication 3, comprenant un alésoir ou calibreur (5) rotatif fixé à un tube (1, 11) raccordé à des moyens (3) pour entraîner ce tube en rotation autour de son axe, cet alésoir ou calibreur comprenant à son extrémité opposée au tube (il) précité un autre tube (10) engagé dans le trou foré (4), caractérisé en ce que chacun de ces deux tubes (10, 11) débouche au niveau du sol en l'un des deux points (A et B) précités et est raccordé aux moyens (20, 21) d'injection du fluide de forage récupéré en ce point puis traité, en ce que l'alésoir ou le calibreur (5) comprend des ouvertures de sortie (F1! F2) du fluide injecté dans chacun des tubes, dirigées vers l'avant et vers l'arrière de l'alésoir ou du calibreur et en ce que chacun des deux tubes (10, 11) comporte près de l'alésoir ou du calibreur (5) un clapet anti-retour (24, 25) permettant un passage unidirectionnel du fluide dans chacun des tubes. 5. Installation conforme à lune des revendications ou 4, comprenant des moyens (3) pour tirer la canalisation (31) dans le trou alésé ou calibré (6), caractérisé en ce que ces moyens comprennent deux tubes (26, 27), engagés dans le trou alésé ou calibré (6), fixés de part et d'autre de l'alésoir ou du calibreur (28) et débouchant dans ce dernier, l'un de ces tubes étant relié a des moyens de traction (3) situés près du point de forage (fi) et l'autre tube étant relié près de l'alésoir ou du calibreur (28) à la canalisation (31) à' tirer dans le trou, l'un des tubes étant relié à des moyens pour l'entraîner en rotation autour de son axe, chacun desdits tubes étant relié à son extrémité débouchant au niveau du sol aux moyens d'injection (20, 21) du fluide de forage et des clapets anti-retour (29, 30) btant disposés sur lesdits tubes de part et d'autre de l'alésoir ou du calibreur (28). 6. Installation conforme a la revendication 5, caractérisée en ce que l'extrémité (la) de la canalisation (30) adjacente à l'alésoir ou au calibreur (28) est reliée au tube (26) par un joint tournant (32) permettant la rotation du tube (26) sans entraîner telle de la canalisation (1). 7. Installation conforme à la revendication 6, caractérisée en ce que la canalisation (31) entoure le tube (26) et son extrémité