Caractérisation des fluides de forage : boues propres et chargées

JNGG 2002, 8 et 9 Octobre 2002, Nancy 8
* Etat 2 : 8/12 BTD + 3/12 Br + 1/12 eau
* Etat 3 : 8/12 BTD + 4/12 Br
Autrement dit, l'état 0 correspond à la boue tamisée / décantée seule, et les ajouts sont
respectivement des mélanges de dosages équivalents à 40, 60 et 80 g/l. La concentration finale des
états 1 à 3 est alors respectivement de 40 g/l ; 46,7 g/l ; 53,3 g/l.
Ces 3 états étant obtenus par dilution d'une boue mère, ils n'auront donc pas les mêmes
caractéristiques que s'ils avaient été préparés directement.
L'ensemble des opérations de pollution/recyclage s'étale sur plusieurs jours et suit les séquences
suivantes :
* Jour 1 : * Préparation de la boue de fonctionnement (15 l de bentonite REF 5 dosée à 40 g/l ).
* Maturation de 24 h au repos.
* Jour 2 : * Pollution de la boue de fonctionnement.
* Mélange pendant 3 h avec un agitateur à ailettes ( 800 tr/min ).
* Tamisage puis mise en décantation.
* Préparation de la boue de régénération dosée à 80 g/l (maturation sous agitation).
* Jour 3 : * Vidange de 6 l de fluide décanté.
* Préparation des 4 états de régénération.
* Mise en agitation rotative des mélanges pendant 24 h .
4.2. Résultats généraux
Les évolutions de la concentration présentées dans le tableau 5 sont directement liées aux apports et
aux pertes de matière sèche lors des opérations de pollution, de tamisage puis de régénération.
Tableau 5 : concentration en fonction des pollutions apportées et aux différentes étapes de traitement.
φ en g/l Kaolin Sable - kaolin sable Sable CaSO 4
BF 37.5 37.5 37.5 37.5
Br état0 140 90 37 35
Br état1 100 70 35 35
Br état2 110 77 40 40
Br état3 120 85 50 50
A l'état 0, les apports d'argile non active (kaolin) se retrouvent intégralement dans la boue régénérée
alors que les apports de sable sont intégralement éliminés lors du tamisage. Il en va de même de la
fraction de particules inertes (quartz) initialement contenue dans la boue de fonctionnement. La
concentration φ (concentration pseudo massique en g/l ) augmente donc à l'état 0 lorsqu'il y a eu
pollution avec du kaolin et diminue légèrement dans les autres cas.
Pour les autres états (1, 2, 3) la concentration (φ) est directement régie par la proportion de boue de
régénération apportée :
* Etat 0 : φ = φ 0
* Etat 1 : φ = 2/3 φ 0 + 1/6 φ Βr
* Etat 2 : φ = 2/3 φ 0 + 1/4 φ Βr La densité d des suspensions suit la loi affine : d =1+ 6.10 -4 φ.
* Etat 3 : φ = 2/3 φ 0 + 1/3 φ Βr
Les paramètres ; filtrat, épaisseur du cake et indice des vides, obtenus au bout de 30 mn de filtration
en fonction de l'état de régénération sont rassemblés dans le tableau 6.