Caractérisation des fluides de forage : boues propres et chargées

JNGG 2002, 8 et 9 Octobre 2002, Nancy 12
6. Conclusion générale
Les boues bentonitiques contribuent pour une large part à la réussite des chantiers de tunneliers, de
microtunneliers et de forages dirigés en sites difficiles (terrain meuble, éventuellement aquifère, à
faible profondeur, milieu sensible ; urbain ou passage d'obstacles naturels).
L'apparente simplicité du terme "bentonite " dissimule une réalité particulièrement complexe et une
diversité de ce produit. Il a lieu de distinguer la bentonite naturelle de la bentonite industrielle.
La bentonite naturelle, comme tout matériau géologique a une composition initiale tributaire des
conditions de gisement et des conditions d'altération.
L'étude minéralogique permet de déterminer les principales phases minérales en présence : les
smectites et les minéraux secondaires. Les smectites ont des propriétés spécifiques à l’origine de
leur organisation structurelle en suspension : charge, capacité d'échange surface spécifique et la
nature du cation interfoliaire. Cependant, déterminer le caractère smectitique de la bentonite n'est
pas suffisant, le rôle des impuretés n'est pas à négliger.
La bentonite industrielle résulte des techniques de valorisation, qui font appel à des transformations
(broyage, chauffage, extrusion …) et à des ajouts de sels inorganiques et ou de polymères.
La connaissance des modifications apportées et les conséquences qui en résultent doivent être
précisées notamment au niveau des échanges. Dans ce contexte, on dépasse la simple détermination
minéralogique. La nature des polymères et l'interaction avec les argiles sont à examiner.
Par ailleurs, pour mieux appréhender le rôle de la boue bentonitique au cours du creusement, il y a
lieu également d’estimer les interactions entre le fluide et le terrain encaissant, ainsi que les effets
des opérations de recyclage, qui provoquent des modifications des propriétés du fluide.
Finalement, la rhéométrie est un bon indicateur de l'état macroscopique des suspensions, elle
traduit bien les modifications apportées en terme de concentration et en terme de pollution. La
rhéométrie s'est avérée une technique satisfaisante de l'observation et de l'évolution des structures à
l'échelle macroscopique. Elle est sensible, car elle a mis en évidence les deux familles de
comportement, les effets de la concentration et des pollutions.
Un programme systématique devrait être établi dans ce sens pour identifier tous les échanges et
déterminer les couplages entre les constituants de base et leurs effets sur l'élaboration des structures
des suspensions.
Références bibliographiques :
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rhéométrique- Ecoulements en conduites axisymétriques – Application aux activités du Génie
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Flucome Euro 2000
Chamayou, Legros, Les bases physiques, chimiques et minéralogiques de la science du sol , Presses
universitaires de France, 1989
Coussot Ph . Rhéologie des boues et laves torrentielles. Etude de dispersions et suspensions
concentrées. CEMAGREF – Etudes Montagnes – série 5, 1993
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