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L'invention se rapporte aux installations d'extraction d'eau dans lesquelles on fonce, à partir d'un puits vertical, dans les couches aquifères, des files de tuyaux à parois pleines ou munies de fentes. Elle a pour objet une forme particulièrement appropriée de la tête de forage que l'on utilise pour obtenir l'avancement du tubage horizontal, forme qui per - met d'empêcher le tubage de s'écarter de l'horizontale et, par conséquent, de le 'poser d'une manière rigoureusement horizontale.
Pour empêcher les tuyaux de forage de s'écarter de l'horizontale, on a déjà proposé toute une série de moyens et de mesures. C'est ainsi, par exemple, qu'un moyen connu consiste à prévoir pour les fentes de la tête de forage des largeurs différentes suivant qu'elles se trouvent à la partie su- périeure ou à la partie inférieure de cette dernière afin d'obtenir, par une adaptation au terrain-adjacent,le guidage horizontal désiré. En outre, on a essayé d'atteindre le but que l'on se proposait au moyen de modifications permanentes des pressions exercées par les presses, en faisant varier en même temps l'intensité de la chasse.
Mais ces moyens n'ont pas pu donner satisfaction d'une manière complète, ne serait-ce que pour cette seule rai- son que le terrain subissant le forage n'est jamais homogène mais présente au contraire des variations se produisant sur de courtes longueurs. Il se comporte donc différemment pour ce qui concerne la tendance du tubage à monter ou à descendre ainsi que pour ce qui concerne la possibilité de pro- céder à une chasse plus ou moins efficace.
Suivant l'invention, on remédie à l'inconvénient que constitue la tendance des tuyaux à s'écarter de l'horizontale de la manière suivante : la tête de forage, de forme paraboloïdale effilée, munie de fentes de tous côtés, est divisée par une cloison horizontale en tôle disposée, suivant un plan axial du paraboloide, en deux chambresLa cloison horizontale est mu- nie d'un tube de guidage, présentant des échancrures, dans lequel un tuyau de désablage, muni lui aussi d'échancrures, est guidé de manière à pouvoir être déplacéet ce3a.de telle manière que la chambre supérieure et la chambre infé- rieure de la tête de forage puissent être raccordées, séparément ou ensem- ble, avec le tuyau de désablage.
Cette forme de la tête de forage présente cet avantage qu'il est désormais possible dès que l'on constate, au cours de l'avancement, que le tubage s'écarte de l'horizontale, d'apporter immédiatement, par une modi- fication de l'opération de chasse, une correction à la direction suivie par le tubage en fonçage, et cela se déplaçant à l'intérieur de la tête de fora- ge le tuyau de chasse et de désablageo
L'objet de l'invention est expliqué ci-après d'une manière plus détaillée à l'aide du dessin.
La figure 1 montre une tête de forage suivant l'invention, as- semblée avec un tuyau de forage, et un tuyau de désablage reposant dans le tuyau de forage. Le tuyau de désablage est représenté dans sa position ex- trême de droite.
La figure 2 donne une vue analogue à celle de la figure 1, mais dans laquelle le tuyau de désablage occupe une position moyenne.
La figure 3 donne une vue analogue à celle de la figure 1, mais dans laquelle on a fait reculer le tuyau de désablage pour l'amener dans sa position extrême de gauche.
Les figures la à ld représentent quatre coupes transversales dif- férentes, faites suivant les lignes a-a, b-b, c-c, d-d, de la figure 1.
Les figures 2a à 2d représentent quatre coupes transversales dif- férentes, faites suivant les lignes a-a, b-b, c-c, d-d, de la figure 2.
Les figures 3a et 3d représentent quatre coupes transversales dif- férentes, faites suivant les lignes a-a, b-b, c-c, d-d de la figure 3.
La figure 4 montre un autre exemple de réalisation de l'inven-
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tion51 dans lequel le tuyau de désablage n'est muni d5lune échancrure à. son extrémité que d'un seul coté.
La figure 4a représente une coupe transversale faite suivant la ligne a-a de la figure 4.
Les figures 4b et 4c représentent des coupes verticales qui correspondent à des positions différentes du tuyau de désablage. Dans la seconde de ces positions, le tuyau de désablage à tourné de 1800 par rapport à sa première position.
La figure 5 donne une vue analogue à celle da la figure 4, mais dans laquelle on a fait reculer le tuyau de désablage pour l'amener dans sa position extrême de gauche.
La figure 5a et la figure 5b représentent des coupes transversales faites respectivement suivant les lignes a-a et b-b de la figure 5.
Sur le dessin, le repère 1 désigne une tête de tuyau ou tête d'avancement,'désignée aussi sous le nom de tête de chasse, de forme géné-
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rale courante et qu2 présente des fentes 2 réparties U11îYÓrmément sur sa paroi. Cette tête est introduite par son extrémité postérieure, d'une maniére somme, dans le tuyau de forage et elle est fixée dans ce dernier.
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Le tuyau de forage 1 peut être un tuyau-filtre à parois pleines ou 1.;;::- bien un tuyau-filtre muni de fentes suivant le procédé que l'on emploie pour faire avancer le tuyautage dans le terrain aquifère,
Dans le tuyau de forage 2 est supporté, de manière à pouvoir
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être déplacé, le tuyau dit tuyau de désablage, qui est guidé à l'extré- mité du tuyau de forage 3, dans un manchon 5 formant support.
Ce manchon présente à son extrémité deux ouvertures 6 et 7 allant en s'évasant coniquement suivant la direction axiale
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Le tuyau de désablage /4..51 que l'on appelle aussi tuyau de chasse, est muni, à son extrémité postérieure, de deux évidements 8, 9, diamétralement opposés, et d'une paroi de fermeture 10, de sorte que l'eau du terrain
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aquifère ne peut--pénétrer dans le tuyau de désablage à que par en haut ou par en bas, câpres avoir traversé les fentes 2 prévues dans la tête de forage 1.
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La tête de forage 1 elle-.m8me est divisée par une paroi 11, disposée suivant un plan axial, en une chambre supérieure 12 et une chambre inférieure 13.
Cette cloison s'étend depuis l'extrémité de la tête de forage jusque dans l'ouverture conique 6 du manchon 5 formant support et elle est adaptée à la forme de l'ouverture 6. En outre, la cloison 11 est
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munie d'un tube de guidage 16 qui présente deux échancrures 1, li, décalées entre elles, que l'on peut amener, au choix, à se trouver en correspondance avec les évidements !lj) 2 du tuyau de désablage 11:, au moyen d'un dépla- cement de ce dernier en direction axiale.
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Le mode de fonctionnement du dispositif décrit est le "suivant :
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Quand le tuyau de désablage occupel-a position représentée sur la figure 1, c'est-à-dire quand le tuyau de désablage se trouas - dans sa position extrême de droite, l'eau, passant à travers les fentes supérieures 2 (trous de la tête de forage), entre dans la chambre supérieure 12 de la tête de forage et elle s'écoule, à travers le tuayu de désablage il vers le puitso Il n'y a pas d'eau qui puisse entrer, de la partie inférieure 13
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de la tête de forage, dans le uyas de désablage 11:
, étant donné que l'ouverture supérieure 8 du tuyau de désablage communique seulement avec la chambre supérieure 12 par l'intermédiaire de 1-*ouverture correspondante du tuyau de guidage 14, 160- Du fait que c'est de la moitié supérieure seulement de la tête de forage que l'eau et, par suite, les matières entraînées,
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sable et gravier, peuvent entrer dans le tuyau de désablage à en passant par la chambre 12, il résulte que le prélèvement de matière ne se fait qu'à
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la partie supérieure, de sorte qu'il se produit une montée de la tête de forage par rapport à la direction qu'elle suivait jusque là et, par suite aussi, une montée de tout le tubage horizontal.
Si l'on fait reculer le tuyau de désablage 4 pour lamener @ dans la position représentée sur la ligne 2, la fente inférieure 2 du tuy- au de désablage met alors la chambre inférieure 13 de la tête de fora- ge 1 en communication avec le tuyau de désablage, de sorte que c'est seu- lement l'eau pénétrant dans la chambre inférieure 13 (eau mélangée à du sable, du gravier et autres matières) qui s'écoule à travers le tuyau de désablage 4. Il s'ensuit que le tubage s'abaisse par rapport à la direc- tion qu'il suivait auparavant.
Si l'on fait reculer encore le tuyau de désablage pour l'ame- ner dans la position représentée sur la figure 3, de telle manière que l'ouverture supérieure et l'ouverture inférieure.2 du tuyau 4, qui est guidé par le manchon support 5, viennent se placer dans l'évasement coni- que antérieur 6, l'eau entre à la fois dans la-partie supérieure 12 et dans la partie inférieure 13 de la tête 1, et s'écoule dans le tuyau de désablage qui la conduit vers le puits .
Dans la paroi postérieure de fermeture 10 du tuyau de désabla- ge, on peut prévoir encore,,plusieurs ouvertures de passage 17, afin de faciliter le déplacement de tuyau 4, quand on l'amené dans sa position ex- trême de droite, et pour éviter qu'il se forme des dépôts de sable dans l'extrémité de la tête de forage.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures 4 et 5, le tuyau de désablage 4, pouvant être déplacé en direction axiale, est ouvert à son extrémité libre ± et il est muni seulement d'une échan- crure 8 ménagée dans sa paroi et dirigée parallèlement à son axe. En ou- tre, il est guidé dans un tube 14a et on peut le faire tourner autour de son axe.
La tête de forage est divisée, comme dans l'exemple précédent, par une cloison.11, en deux chambres 12, 13. La cloison 11 est munie en son milieu d'une fente longitudinale', et lorsqu'on déplace axialement le tuyau de de**sablage .4 pour l'amener dans sa position extrême de droite (fi- gure 4) ou dans sa position extrême de gauche (figure 5), les bords de la fente longitudinale 10a sont en contact avec la paroi extérieure du tuyau de désablage 4.
Dans la représentation de la figure 4, le tuyau de désablage
4 a été déplacé pour être amené dans sa position extrême'de droite et son extrémité libre est engagée dans un manchon 15a, formant chapeau, et l'é- chancrure du tuyau de désablage est dirigée vers le haut, c'est-à-dire vers la chambre supérieure 12 de la tête de forage. Dans ce cas, l'eau entre à travers les fentes supérieures 2 (trous de la tête de forage) dans la chambre supérieure 12 de la tête de forage 1 pour s'écouler ensuite, à travers le tuyau de désablage 4, vers le puits. Il n'y a pas d'eau qui puisse entrer, de la partie inférieure 13 de la tête de forage, dans le tuyau de désablage 4, étant donné que l'ouverture supérieure 8 du tuyau. de désablage 4 communique seulement avec la chambre supérieure 12.
Du fait que c'est de la moitié supérieure seulement de la tête de forage que l'eau et, par suite, les matières entraînées, sable et gravier, peuvent entrer dans le tuyau de désablage 4 en passant par la chambre 12, il résulte que le prélèvement de matière ne se fait qu'à la partie supérieure, de sorte qu'il se produit une montée de la tête de forage par rapport à la direc- tion qu'elle suivait jueque la et, par suite aussi, une montée de tout le tubage.
Si l'on amène le tuyau de désablage 4, de la position repré- sentée sur la figure 4 b dans la position représentée sur la figure 4c, c'est-à-dire si on le fait tourner de 180 , 1'ouverture 8 du tuyau de dé- sablage communique alors avec la chambre inférieure 13, de la tête de fo-
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rage 1., de sorte que c'est seulement l'eau pénétrant dans la chambra inférieure 13 ( eau mélangéeà du sable et autres matières) qui s'écoule, à travers le tuyau de désablage 4..Il s'ensuit que le tubage s'abaisse par rapport à la direction qu'il suivant auparavant.
Si l'on fait reculer le tuyau de désablage pour-l'amener dans la position représentée sur la figure 5, de telle manière que l'ouverture 8 du tuyau ¯4 se trouve dans:le tube 14a, l'eau pénétrant dans, la partie supérieure 12 et dans la partie inférieure 13 de la tête de forage 1 entre dans le tuyau désablage 4 à travers l'ouverture 9a et elle s'écoule, à travers le tuyau de désablage, vers le puits. Il s'ensuit que le tubage, au cours de son avancement,tend à rester horizontal, c'est-à-dire à con- sérver sa position normale.