EP1541774A2 - Procède de decolmatage hydraulique d'un forage et dispositif associé - Google Patents

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EP1541774A2
EP1541774A2 EP04300872A EP04300872A EP1541774A2 EP 1541774 A2 EP1541774 A2 EP 1541774A2 EP 04300872 A EP04300872 A EP 04300872A EP 04300872 A EP04300872 A EP 04300872A EP 1541774 A2 EP1541774 A2 EP 1541774A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
volume
tube
water
hydraulic
unclogging
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04300872A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
M. Michel Seguin
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Original Assignee
Individual
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/06—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from underground
    • E03B3/08—Obtaining and confining water by means of wells
    • E03B3/15—Keeping wells in good condition, e.g. by cleaning, repairing, regenerating; Maintaining or enlarging the capacity of wells or water-bearing layers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B37/00—Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
    • E21B37/08—Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells cleaning in situ of down-hole filters, screens, e.g. casing perforations, or gravel packs
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production

Definitions

  • the present invention relates to a method for unclogging a hydraulic drilling and the associated device for carrying out this method.
  • Water well drilling is a medium-sized, small-diameter structure between 500 and 100 mm that cross the fields until the meeting a permeable zone saturated with water and likely to provide the flow of water research.
  • a borehole passes through a first non-permeable zone in which the borehole is cased to the permeable zone in which has a strainer to let the water that is pumped.
  • a pump is positioned at the bottom of the borehole and delivers the water area.
  • Water from the aquifer is driven by the depression to the wellbore. This water migrates through the cracks, aggregates or porosity of the rock following the natures of ground to join the well.
  • microparticles are driven, all the more so that the environment is friable and we can see that the wells, as and when the operation is reduced in yield.
  • the first solution is to boost.
  • the driller seems the best placed since he can install a piston into the well and maneuver it into the drill pipe to make back and forth and generate pressure / depression cycles.
  • a current drawdown is 30m or three bars, so a pressure at least the same or even preferably a pressure of twice to obtain a significant effect.
  • the method according to the present invention makes it possible to overcome the problems of the processes of the prior art and proposes a hydraulic process for generate significant declogging pressures, which is implemented on reduced intervention times, which requires adapted equipment also of the present invention.
  • the process involves using the borehole as a water tower to accumulate a large volume of water and release it quickly with significant pressure due to the differential water level.
  • the device according to the invention consists in removing the pumping means from production to replace them with the declogging head 16 according to this invention.
  • This head comprises means 18 for fixing on the drill pipe 10 and a 20 dewatering column suspended from a cable 21.
  • the means 18 for fixing include a lid with a sealing flange.
  • This column comprises means 22 for closing the drill pipe, delimiting an upper volume V1 and a lower volume V2 .
  • sealing means are constituted in this embodiment of a packer 24 inflatable with a supply 26 provided with a valve 28.
  • the column comprises a pump 30 which discharges through a discharge tube 32 equipped with a two-way valve 34.
  • This valve allows either the circulation of water at the outlet of the pump 30 in the discharge tube 32, arrow 34-1, ie the setting in communication of this tube with the volume of the drilling located above the packer inflatable, arrow 34-2.
  • This tube extends outwardly through the means 18 for fixing to a flow meter 36 and a valve 38 for controlling the flow rate.
  • the flowmeter is advantageously connected to a central 40 measurement and acquisition.
  • the pump 30 is disposed in a partially closed pumping / emptying tube 42 high around the discharge tube 32.
  • This tube 42 for pumping / emptying is extended through the inflatable packer 24, tightly, down to the level of the aquifer, below the level of drawdown.
  • This tube 42 pumping / emptying is equipped with a valve 44 two-way strong passage section. This valve allows either the passage of water pumped by the pump 30 in the tube 42 for pumping / emptying, arrow 44-1, ie the communication of the volume of the drilling located above the inflatable packer with inside said tube 42 pumping / draining, arrow 44-2.
  • a level sensor 46 is disposed in the volume of the borehole located above the inflatable packer. This sensor is connected to the acquisition unit 40.
  • the device is completed by a treatment rod 48 which emerges in point high and which is reported by means of a stitching 50 on the tube 42 of pumping / draining located above the inflatable packer.
  • a sensor 52 which allows to have the pressure of the volume V2 . This sensor is connected to the acquisition unit 40.
  • tapping 54 compressed air reported on the fastening means 18, opening into the volume V1 .
  • This operation causes a shock wave with a high instantaneous pressure related to the difference in water height between V1 and the piezometric level of the aquifer.
  • the flow of the well can be initially verified by flowmeter 36 and acquire the information then after each operation or after several cycles of operation, check the new flow and progress.
  • the method consists in taking up the previous steps but after filling V1 , this same volume V1 is pneumatically pressurized.
  • pressurized air is introduced through the quilting 54.
  • the invention also proposes a variant embodiment that allows adaptation to existing and easily available materials.
  • this second arrangement is simplified and uses equipment of drilling, in particular to a drill pipe drill.
  • the device comprises means 22-1 for closing the drill pipe, delimiting as previously an upper volume V1-1 and a lower volume V2-1 .
  • sealing means are constituted in this second embodiment of a 24-1 inflatable packer with a 26-1 power supply fitted with a 28-1 valve.
  • This tube immediately above the packer is equipped with a head 62 shutter / flow comprising lights 64 of large section.
  • This head also has a coaxial piston 66 with a gasket 68 adapted to achieve the seal between said piston and the inner wall of said head.
  • the piston is connected to the end of a hollow rod train 70 identical to that used for drilling, this piston being prisoner of the head 62.
  • a pressurized air injection tube 72 with a three-way valve 74 allowing either an injection into a tube 76 penetrating into the hollow rod string and either a tube 78 opening into the volume V1-1 by a stitching 80 formed in the cover.
  • the passage of the tube 76 in the upper part of the drill string must be sealed.
  • the train of hollow rods allows the passage of water in the annular space between said air injection tube 76 and the inner wall of the drill string.
  • an adapter 84 with a water outlet on which a three-way valve 86 is interposed.
  • the two outputs of this valve are directed one 88 to the outside and the other 90 to a stitch 92 opening into the volume V1-1 .
  • the same level control means and an acquisition unit are set in place as before and not shown.
  • the method according to the invention using the second embodiment takes the essential steps of the first embodiment and especially generates identically a shock wave with a high instantaneous pressure related to the difference in water height between V1- 1 and the piezometric level of the aquifer.
  • the volume of water Ve of volume V1-1 is released causing the desired shock wave.
  • the differential is too low or to further increase the efficiency of the maneuver, it is possible after filling the volume V1-1 with water and before it is released by actuating the piston, to put this volume V1-1 under pressure. . It suffices to operate the three-way valve 74 to allow air injection into the tube 78 opening into the volume V1-1 by the nozzle 80 formed in the lid, until the required pressure.

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Abstract

L'objet de l'invention est un procédé de décolmatage hydraulique d'un puits (10) de forage comprenant un tube (12) de soutènement muni à son extrémité d'une crépine (14), installé dans une zone aquifère avec un niveau piézométrique d'eau, qui comprend la succession suivante d'étapes : assurer une étanchéité dans le tube (12) de soutènement du forage par des moyens (22) d'étanchéité en un point situé au-dessus du niveau piézométrique pour générer deux volumes V1 supérieur à ce niveau piézo, et V2 inférieur, accumuler un volume d'eau Ve dans le volume V1, et libérer le volume d'eau Ve du volume V1 vers le volume V2 avec un fort débit. L'invention concerne aussi le dispositif associé.

Description

La présente invention concerne un procédé de décolmatage hydraulique d'un forage ainsi que le dispositif associé permettant la mise en oeuvre de ce procédé. Les forages de captage d'eau sont des ouvrages de moyens à petits diamètres compris entre 500 et 100 mm qui traversent les terrains jusqu'à la rencontre d'une zone perméable saturée en eau et susceptible de fournir le débit d'eau recherché.
Ces forages sont effectués sur des zones étudiées géologiquement de façon préalable. Typiquement un forage traverse une première zone non perméable dans laquelle le forage est tubé jusqu'à la zone perméable dans laquelle on dispose une crépine permettant de laisser passer l'eau qui est pompée.
On peut trouver de l'eau dans différents terrains aquifères :
  • les terrains aquifères à porosité de fissures : l'eau est contenue dans les fissures du calcaire ou du granit,
  • les terrains à porosité matricielle : l'eau est contenue dans la matrice de la roche comme la craie, et
  • les terrains aquifères de type granulaire : l'eau est accumulée dans les espaces inter granulaires des sables et des graviers.
Une pompe est positionnée en partie inférieure du forage et refoule l'eau en surface.
On sait que dès que la pompe entre en action, elle crée une dépression entre le niveau dit piézométrique qui est celui de la nappe aquifère et le niveau de l'eau dans le tube de forage. Cette différence est nommée rabattement. Un forage est d'autant plus productif qu'il est capable de fournir un débit important sous un rabattement donné, c'est-à-dire qu'il est capable de combler le volume d'eau pompé, ceci pour un temps donné et une dépression donnée due à la pompe.
L'eau de la zone aquifère est conduite par la dépression vers le puits de forage. Cette eau migre donc à travers les fissures, les granulats ou la porosité de la roche suivant les natures de terrain pour rejoindre le puits.
Durant cette migration, des microparticules sont entraínées, ceci d'autant plus que le milieu est friable et on constate que les puits, au fur et à mesure de l'exploitation voit leur rendement diminuer.
Ces réductions de productivité sont variables suivant les caractéristiques des forages et des conditions d'exploitation.
Les zones à proximité du trou de forage sont les plus sollicitées car c'est à proximité du forage que les vitesses des particules sont les plus grandes.
De fait, il se produit différents types de colmatage.
  • colmatage mécanique : les particules entraínées se coincent et celles qui arrivent derrière s'accumulent construisant de véritables ponts,
  • colmatage par précipitation : en fonction de la pression et de la saturation en bicarbonate dissous, lorsque la pression diminue, le bicarbonate contenu dans l'eau précipite et bouche les passages d'eau,
  • colmatage bactérien : les microorganismes se développent et lorsqu'ils meurent, notamment à proximité du puits, ils s'accumulent et forment un gel qui ralentit la vitesse de circulation et engendre un colmatage direct et indirect.
Pour déterminer le type de colmatage, cela reste très difficile mais on constate les effets de ce colmatage sur la production.
On comprend aussi la difficulté pour assurer un décolmatage quand par exemple les particules ont été bloquées sous un pression de 1 bar, dépression de la pompe provoquant le rabattement, car il faut alors au moins 2 bars pour assurer non seulement un déblocage mécanique mais une remise en circulation dans le circuit par un effet de chasse.
De fait, pour améliorer le rendement d'un puits colmaté, la première solution consiste à pistonner. Le foreur semble le mieux placé puisqu' il peut installer un piston dans le puits et le manoeuvrer dans le tube de forage pour faire des allers-retours et engendrer des cycles pressions / dépressions.
Plusieurs raisons montrent que ce procédé est peu efficace.
Tout d'abord, grâce à des capteurs, on constate qu'il est très difficile d'obtenir de fortes pressions par pistonnage, très difficilement 1 bar.
Le débit d'eau réinjecté reste faible puisque la vitesse de déplacement est lente. Quant à la dépression engendrée qui pourrait être importante car la traction exercée sur le train de tiges peut être puissante, elle doit être limitée afin de ne pas provoquer un écrasement de la crépine en partie inférieure, la crépine travaillant mieux à la pression qu'à la dépression.
De plus, il faut reconduire sur le chantier une machine de forage durant une période longue, l'ensemble de l'opération étant coûteuse et surtout, on constate une très faible amélioration de productivité qui a des difficultés à compenser le coût de l'opération.
Or il faudrait engendrer des pressions de 5 à 10 bars, ceci de façon quasi instantanée, comme un coup de bélier pour décolmater les ponts mécaniques notamment et obtenir une augmentation significative du débit.
Si on considère comme exemple un forage de 100 m3/h, un rabattement courant est de 30m soit trois bars, il faut donc une pression au moins identique voire de préférence une pression du double pour obtenir un effet sensible.
Le procédé selon la présente invention permet de pallier les problèmes des procédés de l'art antérieur et propose un procédé hydraulique permettant de générer des pressions importantes de décolmatage, qui est mis en oeuvre sur des durées d'intervention réduites, qui requiert un matériel adapté également objet de la présente invention.
Le procédé et le dispositif sont maintenant décrits selon un mode de réalisation particulier, non limitatif, cette description étant illustrée par la figure unique annexée qui représente ce mode de réalisation.
Le procédé consiste à utiliser le forage comme un château d'eau pour accumuler un volume d'eau important et le libérer rapidement avec une pression importante due à la hauteur d'eau différentielle.
L'invention est maintenant décrite en regard des dessins annexés sur lesquels les différentes figures représentent :
  • figure 1 une vue schématique d'un agencement suivant un premier mode de réalisation, et
  • figure 2 une vue schématique d'un agencement suivant un second mode de réalisation. Sur la figure 1, on a représenté un puits 10 de forage dans lequel est introduit un tube 12 de soutènement à l'extrémité duquel est prévue une crépine 14. Cette installation étant prévue sur chaque puits.
Le dispositif selon l'invention consiste à retirer les moyens de pompage de production pour les remplacer par la tête 16 de décolmatage selon la présente invention.
Cette tête comprend des moyens 18 de fixation sur le tube 10 de forage et une colonne 20 d'exhaure suspendue à un câble 21. Les moyens 18 de fixation comprennent une couvercle avec une bride d'étanchéité.
Cette colonne comprend des moyens 22 d'obturation du tube de forage, délimitant un volume supérieur V1 et un volume inférieur V2.
Ces moyens d'obturation sont constitués dans ce mode de réalisation d'un packer 24 gonflable avec une alimentation 26 munie d'une vanne 28.
La colonne comprend une pompe 30 qui refoule par un tube 32 de refoulement équipé d'une vanne 34 deux voies. Cette vanne permet soit la circulation de l'eau en sortie de pompe 30 dans le tube 32 de refoulement, flèche 34-1, soit la mise en communication de ce tube avec le volume du forage situé au-dessus du packer gonflable, flèche 34-2.
Ce tube se prolonge vers l'extérieur à travers les moyens 18 de fixation vers un débitmètre 36 et une vanne 38 de réglage du débit. Le débitmètre est avantageusement relié à une centrale 40 de mesure et d'acquisition.
La pompe 30 est disposée dans un tube 42 de pompage/vidange fermé en partie haute autour du tube 32 de refoulement.
Ce tube 42 de pompage/vidange se prolonge à travers le packer gonflable 24, de façon étanche, jusqu'au niveau de la nappe aquifère, en dessous du niveau de rabattement.
Ce tube 42 de pompage/vidange est équipé d'une vanne 44 deux voies de forte section de passage. Cette vanne permet soit le passage de l'eau pompée par la pompe 30 dans le tube 42 de pompage/vidange, flèche 44-1, soit la communication du volume du forage situé au-dessus du packer gonflable avec l'intérieur dudit tube 42 de pompage/vidange, flèche 44-2.
Un capteur 46 de niveau est disposé dans le volume du forage situé au-dessus du packer gonflable. Ce capteur est relié à la centrale 40 d'acquisition.
Le dispositif est complété par une canne 48 de traitement qui émerge en point haut et qui est rapportée au moyen d'un piquage 50 sur le tube 42 de pompage/vidange situé au-dessus du packer gonflable.
Ceci permet à la canne de lui faire accéder au volume V2 du forage situé sous le packer gonflable.
Dans la canne 48, on dispose un capteur 52 qui permet de disposer de la pression du volume V2. Ce capteur est relié à la centrale 40 d'acquisition.
En complément et de façon non obligatoire mais nécessaire dans certains types de forage, il est prévu des moyens de mise en pression du volume V1.
A cet effet, il est prévu un piquage 54 d'air comprimé rapporté sur les moyens 18 de fixation, débouchant dans le volume V1.
Le procédé consiste en la succession des étapes suivantes :
  • 1/ assurer une étanchéité dans le forage par des moyens 22 d'étanchéité en un point situé au-dessus du niveau piézométrique de la zone aquifère pour générer deux volumes V1 supérieur et V2 inférieur. En l'occurrence, on réalise cette étape avec le packer gonflable 24 qui est descendu au niveau adapté dans le forage 10.
  • 2/ accumuler un volume d'eau Ve dans le volume V1. Ce volume d'eau est pompé grâce à la pompe 30 à travers le tube 42 de pompage/vidange dans le sens de la flèche 44-1. La vanne 34 est fermée vers l'extérieur du puits de forage et l'eau refoulée par la pompe 30 est conduite suivant la flèche 34-2 dans le volume V1. La vanne 44 est fermée suivant la flèche 44-2.
  • 3/ libérer le volume d'eau Ve du volume V1 vers le volume V2 avec un fort débit. Cette opération consiste à ouvrir la vanne 44 dans le sens 44-2 pour libérer ledit volume d'eau Ve accumulé.
    • Cette opération provoque une onde de choc avec une forte pression instantanée liée au différentiel de hauteur d'eau entre V1 et le niveau piézométrique de la nappe aquifère.
    Cette mise en pression du fait de l'incompressibilité des liquides se transmet en pied de forage au droit de la crépine jusque vers les voies d'écoulement de l'eau dont les canaux sont obturés.
    Les ponts mécaniques sont détruits et les voies sont décolmatées.
    Une telle opération doit être renouvelée à plusieurs reprises pour obtenir des résultats satisfaisants mais elle est simple et rapide.
    Le rendement initial du puits de forage a peu de chances d'être totalement rétabli car les facteurs qui interviennent dans le colmatage sont nombreux et les agents qui en sont responsables peuvent se situer loin du forage, le procédé selon la présente invention ne permettant pas de les atteindre. Néanmoins des augmentations de 30 à 50% sont possibles, ceci de façon durable.
    On peut aussi procéder à de telles opérations dès la réalisation du forage pour prévenir ces colmatages et libérer les canaux d'alimentation des particules de matière friable. Ensuite, des opérations de décolmatage pourront être conduites régulièrement.
    Afin de mesurer le résultat, on peut initialement vérifier le débit du puits par le débitmètre 36 et acquérir les informations puis après chaque opération ou après plusieurs cycles d'opération, vérifier le nouveau débit et les progrès accomplis.
    De plus, lors du pompage immédiatement après un coup de bélier, il est possible de retirer de l'eau chargée de particules décolmatées, particules qui ne provoqueront plus le colmatage de proximité.
    De façon à parfaire le procédé, il est aussi prévu de façon optionnelle une mise en pression.
    Dans ce cas, le procédé consiste à reprendre les étapes précédentes mais après remplissage de V1, on met sous pression pneumatique ce même volume V1. A cet effet, on introduit de l'air sous pression à travers le piquage 54.
    Ainsi, lorsque la vanne 44 est ouverte et après accumulation du volume d'eau Ve, l'eau est chassée sous pression à travers la vanne 44 dans le sens 44-2. Cette surpression compense le faible différentiel de hauteur dont on peut disposer dans le cas de certains forages où le niveau piézométrique est relativement proche de la surface.
    De même, il est possible d'adjoindre au traitement mécanique par coup de bélier un traitement chimique par injection d'acides, de polyphosphates ou de gaz carbonique.
    Dans ce cas, on injecte ces produits à travers la canne 48 directement en fond de puits. Après que ces produits ont agi, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre et le coup de bélier décolmate les ponts mécaniques d'obturation des canaux, déjà fragilisés.
    On peut ainsi obtenir des améliorations de productivité de 30 à 50% et plus.
    L'invention propose aussi une variante de réalisation qui permet une adaptation à des matériels existants et facilement disponibles.
    En effet, ce second agencement est simplifié et fait appel à du matériel de forage, notamment à un train de tige de forage.
    Un tel agencement trouve un intérêt dans le sens où les prestataires et opérateurs utilisant le dispositif de décolmatage de la présente invention peuvent être des foreurs.
    Il convient alors de disposer des éléments complémentaires au train de tiges nécessaire ainsi qu'il va maintenant être décrit en regard de la figure 2.
    Le dispositif comprend des moyens 22-1 d'obturation du tube de forage, délimitant comme précédemment un volume supérieur V1-1 et un volume inférieur V2-1.
    Ces moyens d'obturation sont constitués dans ce second mode de réalisation d'un packer 24-1 gonflable avec une alimentation 26-1 munie d'une vanne 28-1.
    Il est prévu un tube 42-1 de pompage/vidange qui se prolonge à travers le packer gonflable 24, de façon étanche, jusqu'au niveau de la nappe aquifère, en dessous du niveau de rabattement.
    Ce tube, immédiatement au-dessus du packer est muni d'une tête 62 d'obturation/écoulement comprenant des lumières 64 de grande section.
    Cette tête comporte aussi un piston 66 coaxial avec un joint d'étanchéité 68 apte à réaliser l'étanchéité entre ledit piston et la paroi intérieure de ladite tête.
    Ce piston peut prendre deux positions :
    • La première dite position basse dans laquelle ce piston vient au-dessous des lumières 64 interdisant toute communication entre le volume V1-1 et le volume V2-1 à travers le tube 42-1. Dans ce cas, le volume V1-1 est isolé.
    • la seconde dite position haute dans laquelle ce piston vient au-dessus des lumières 64 mettant en communication directe le volume V1-1 avec le volume V2-1 par le tube 42-1, à travers les lumières 64.
    Cet agencement avec la tête 62 munie de son piston 66 remplace de façon avantageuse la vanne 44 du premier mode de réalisation.
    Le piston est relié à l'extrémité d'un train de tiges creuses 70 identique à celui utilisé pour les forages, ce piston étant prisonnier de la tête 62.
    Afin de remplir d'eau le volume V1-1, il est prévu un tube 72 d'injection d'air sous pression avec une vanne trois voies 74 permettant soit une injection dans un tube 76 pénétrant dans le train de tiges creuses et soit dans un tube 78 débouchant dans le volume V1-1 par un piquage 80 ménagé dans le couvercle.
    Le passage du tube 76 en partie supérieure du train de tiges doit être étanche. Le train de tiges creuses permet le passage d'eau dans l'espace annulaire entre ledit tube 76 d'injection d'air et la paroi intérieure du train de tiges.
    A l'extrémité supérieure 82 du train de tiges 70, qui est débouchant au-dessus du couvercle, est disposé un adaptateur 84 avec une sortie d'eau sur laquelle est interposée une vanne 86 trois voies. Les deux sorties de cette vanne sont dirigées l'une 88 vers l'extérieur et l'autre 90 vers un piquage 92 débouchant dans le volume V1-1.
    Les mêmes moyens de contrôle de niveau et une centrale d'acquisition sont mis en place comme précédemment et non représentés.
    Le procédé selon l'invention à l'aide du second mode de réalisation reprend les étapes essentielles du premier mode de réalisation et surtout génère de façon identique une onde de choc avec une forte pression instantanée liée au différentiel de hauteur d'eau entre V1-1 et le niveau piézométrique de la nappe aquifère.
    La mise en oeuvre consiste en la succession des étapes suivantes :
  • 1/ assurer une étanchéité dans le forage par les moyens 22 d'étanchéité en un point situé au-dessus du niveau piézométrique de la zone aquifère pour générer deux volumes V1-1 supérieur et V2-1 inférieur. En l'occurrence, on réalise cette étape avec le packer gonflable 24-1 qui est descendu au niveau adapté dans le forage 10 au moyen du train de tiges creuses 70 lié au piston 66 prisonnier de la tête 62 d'obturation/écoulement, elle-même liée au tube 42-1 de pompage/vidange, lui-même solidaire du packer. Ce packer est ensuite gonflé avec une pression assurant son ancrage au niveau déterminé dans le puits.
  • 2/ accumuler un volume d'eau Ve dans le volume V1-1. A cet effet, une fois le packer gonflé et ancré, le train de tiges creuses est abaissé pour placer le piston en position base dans la tête qui est immobilisée puisqu'elle est liée au packer, isolant ainsi le volume V1-1. La vanne trois voies 74 est manoeuvrée pour permettre une injection à travers le tube 76 pénétrant dans le train de tiges creuses qui se prolonge à travers le piston dans le tube 42-1. Cette opération provoque la mise en pression du volume V2-1. Sous cette pression d'air qui vient s'accumuler dans le volume V2-1 sous le packer, l'eau du volume V2-1 remonte pour partie dans l'espace annulaire entre ledit tube 76 d'injection d'air et la paroi intérieure du train de tiges. Cette eau passe à travers la vanne 86 trois voies, manoeuvrée pour diriger l'eau par la sortie 90 vers le piquage 92 débouchant dans le volume V1-1. Le volume V1-1 se remplit d'eau jusqu'à atteindre le volume d'eau Ve requis pour le puits concerné.
  • 3/ une fois le volume Ve atteint, celui-ci est mis à l'air libre et le train de tiges est manoeuvré vers le haut pour libérer très rapidement les lumières 64. Le volume V1-1 est alors en communication directe avec le volume V2-1 sous un très fort débit et sous pression due au différentiel de niveau.
    • Le volume d'eau Ve du volume V1-1 est libéré provoquant l'onde choc recherchée. Comme précédemment, lorsque le différentiel est trop faible ou pour augmenter encore l'efficacité de la manoeuvre, il est possible après remplissage en eau du volume V1-1 et avant sa libération par manoeuvre du piston, de mettre ce volume V1-1 sous pression. Il suffit pour cela de manoeuvrer la vanne trois voies 74 pour permettre une injection d'air dans le tube 78 débouchant dans le volume V1-1 par le piquage 80 ménagé dans le couvercle, ceci jusqu'à atteindre la pression requise.
    Ainsi lorsque le piston 66 est manoeuvré, l'eau accumulée dans V1-1 est libérée avec un fort débit et sous une plus forte pression, celle due au différentiel de niveau à laquelle s'ajoute la pression d'air accumulée dans ce même volume, renforçant la puissance de l'onde de choc générée.
    Dans ce second mode de réalisation, il est aussi possible de prévoir comme dans le premier mode une canne d'injection de produits complémentaires pour un traitement chimique en plus du traitement mécanique. La disposition étant similaire à la précédente et de fait non représentée.

    Claims (14)

    1. Procédé de décolmatage hydraulique d'un puits (10) de forage comprenant un tube (12) de soutènement muni à son extrémité d'une crépine (14), installé dans une zone aquifère avec un niveau piézométrique d' eau, caractérisé en ce que l'on réalise la succession suivante d'étapes :
      assurer une étanchéité dans le tube (12) de soutènement du forage par des moyens (22) d'étanchéité en un point situé au-dessus du niveau piézométrique pour générer deux volumes V1 supérieur à ce niveau piézométrique et V2 inférieur,
      accumuler un volume d'eau Ve dans le volume V1, et
      libérer le volume d'eau Ve du volume V1 vers le volume V2 avec un fort débit.
    2. Procédé de décolmatage hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise la succession suivante d'étapes :
      assurer une étanchéité dans le tube (12) de soutènement du forage par des moyens (22) d'étanchéité en un point situé au-dessus du niveau piézo pour générer deux volumes V1 supérieur à ce niveau piézo et V2 inférieur,
      accumuler un volume d'eau Ve dans le volume V1,
      mettre en pression pneumatique le volume V1,
      libérer le volume d'eau Ve sous pression du volume V1 vers le volume V2 avec un fort débit.
    3. Procédé de décolmatage hydraulique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on réalise une injection de produits chimiques avant de procéder à la libération du volume d'eau Ve accumulé, du volume V1 vers le volume V2 avec un fort débit.
    4. Dispositif de décolmatage hydraulique pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une tête 16 de décolmatage comprenant :
      des moyens (18) de fixation sur le tube (10) de forage,
      une colonne (20) d' exhaure suspendue à un câble (21),
      des moyens (22) d'obturation du tube de forage, délimitant un volume supérieur V1 et un volume inférieur V2.
    5. Dispositif de décolmatage hydraulique selon la revendication 4, caractérisé en ce que ces moyens (22) d' obturation sont constitués d'un packer (24) gonflable avec une alimentation (26) munie d'une vanne (28).
    6. Dispositif de décolmatage hydraulique selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la colonne (20) comprend une pompe (30), un tube (32) de refoulement équipé d'une vanne (34) deux voies, apte à permettre soit la circulation de l'eau dans le tube (32) de refoulement, soit la mise en communication de ce tube (32) avec le volume V1 du forage situé au-dessus des moyens (22) d'obturation.
    7. Dispositif de décolmatage hydraulique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le tube (32) de refoulement se prolonge vers l'extérieur à travers les moyens (18) de fixation vers un débitmètre (36) et une vanne (38) de réglage du débit, le débitmètre étant avantageusement relié à une centrale (40) de mesure et d'acquisition.
    8. Dispositif de décolmatage hydraulique selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la pompe (30) est disposée dans un tube (42) de pompage/vidange fermé en partie haute autour du tube (32) de refoulement, ce tube (4) de pompage/vidange se prolongeant à travers les moyens (22) d'obturation, de façon étanche, et en ce que ce tube (42) de pompage/vidange est équipé d'une vanne (44) deux voies de forte section de passage, cette vanne permettant soit le passage de l'eau pompée par la pompe (30) dans le tube (42) de pompage/vidange, soit la communication du volume V1 du forage situé au-dessus des moyens (22) d'obturation avec l'intérieur dudit tube (42).
    9. Dispositif de décolmatage hydraulique selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend une canne (48) de traitement qui émerge en point haut du forage et qui permet à la canne d'accéder au volume V2 du forage situé sous les moyens (22) d'obturation.
    10. Dispositif de décolmatage hydraulique selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mise en pression du volume V1 comportant un piquage (54) d'air comprimé rapporté sur les moyens (18) de fixation, débouchant dans le volume V1.
    11. Dispositif de décolmatage hydraulique pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend :
      des moyens (22-1) d'obturation du tube (10) de forage, délimitant un volume supérieur V1-1 et un volume inférieur V2-1.
      un tube (42-1) de pompage/vidange qui se prolonge de façon étanche, à travers les moyens d'obturation jusqu'au niveau de la nappe aquifère, en dessous du niveau de rabattement. Ce tube, immédiatement au-dessus des moyens d'obturation comprennent une tête (62) d'obturation/écoulement comprenant des lumières (64) de grande section.
      la tête (62) comprend un piston (66) coaxial avec un joint d'étanchéité (68) apte à réaliser l'étanchéité entre ledit piston et la paroi intérieure de ladite tête, et
      le piston (66) est relié à l'extrémité d'un train de tiges creuses (70), ce piston étant prisonnier de la tête (62) en sorte de pouvoir prendre deux positions : peut prendre deux positions :
      la première dite position basse dans laquelle dans laquelle ce piston vient au-dessous des lumières (64) interdisant toute communication entre le volume V1-1 et le volume V2-1 à travers le tube (42-1), le volume V1-1 est isolé, et
      la seconde dite position haute dans laquelle ce piston vient au-dessus des lumières (64) mettant en communication directe le volume V1-1 avec le volume V2-1 par le tube(42-1), à travers les lumières (64).
    12. Dispositif de décolmatage hydraulique selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend un packer (24-1) gonflable avec une alimentation (26-1) munie d'une vanne (28-1), comme moyens d'obturation.
    13. Dispositif de décolmatage hydraulique selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il comprend un tube (72) d'injection d'air sous pression avec une vanne trois voies (74) permettant soit une injection dans un tube (76) pénétrant dans le train de tiges creuses (70), soit dans un tube (78) débouchant dans le volume V1-1.
    14. Dispositif de décolmatage hydraulique selon la revendication 11, 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il comprend à l'extrémité supérieure (82) du train de tiges (70), un adaptateur (84) avec une sortie d'eau sur laquelle est interposée une vanne (86) trois voies munie de deux sorties dirigées l'une (88) vers l'extérieur et l'autre (90) vers un piquage (92) débouchant dans le volume V1-1.
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