L’une des problématiques dans les opérations de forage dirigé reste les résurgences de fluides de forage. C’est dans ce cadre que Forexi, bureau d’études spécialisé dans les techniques sans tranchée, a été amené à développer des méthodes et notes de calculs, permettant de prévoir avec plus de précision, les éventuelles remontées de boue, voire dans certains cas, les limiter drastiquement.
Bien que maîtrisé et surtout très avantageux sur bien des points, le forage dirigé reste une technique soumise aux aléas d’une géologie parfois complexe. D’où l’importance de la préparation en amont des travaux de forage nécessitant des connaissances à la fois en géologie pure, et notamment l’interprétation des sondages, mais aussi en forage. On l’aura compris, le forage dirigé est avant tout une affaire de spécialistes. Du bureau d’études à l’entreprise de travaux, la réussite du forage tient principalement dans la connaissance technique du métier. Souvent consulté pour son expertise dans le forage, le bureau d’études nantais Forexi et les 5 ingénieurs géologues qui le composent aiment les défis, les « moutons à 5 pattes ».
Un choix écologique ambitieux
Lors du chantier mené en Bretagne par GRTgaz lors du franchissement de la vallée du Scorff à Plouay, le forage de 1185 m de long devait permettre l’installation d’une canalisation acier DN500 destinée au transport de gaz haute pression. L’environnement, particulièrement contraint (zone classée Natura 2000, présence d’une pisciculture et d’une zone de captage d’eau potable), mais également le terrain à fort dénivelé composé de deux granites différents, imposait d’éviter toutes résurgences dans le cours d’eau lors du forage. « En forant, on peut fracturer et claquer le terrain et faire remonter la boue utilisée pour le forage qui va venir polluer la surface », explique Paul Cavillon, géologue chez Forexi, en charge de la modélisation et des calculs. Une pollution toute relative puisque la boue ou bentonite, est composée de matériaux minéraux comme l’argile.

La prédiction des zones de résurgence
« Même si les outils qui existent aujourd’hui (études préliminaires G1) permettent d’élaborer un modèle géologique préalable et de prévoir les reconnaissances géophysique et géotechnique et ainsi, d’avoir une bonne caractérisation du terrain dans lequel l’ouvrage sera réalisé. Mais certaines zones sont chaotiques et particulièrement fracturées et engendrent des problèmes de pression. C’est un peu le point inconnu dans le forage dirigé », rappelle le spécialiste. L’analyse des études de fracturation hydraulique habituellement menée n’a pas permis d’anticiper le comportement de la boue dans ces fractures. « Cette expérience nous a toutefois permis de développer notre propre note de calcul d’hydro fracturation, basée sur différentes formules, et ainsi, d’identifier et réduire la taille de la zone à risque, le passage compliqué. En tant que bureau d’études spécialisé dans les forages, notre rôle est aussi de guider et d’accompagner l’entreprise qui réalise les forages, en donnant les préconisations et recommandations par rapport à la gestion des boues et le choix des outils (tête de coupe), pour cette zone identifiée. Nous avons ainsi réussi à totalement éviter les résurgences sur certains chantiers », souligne Paul Cavillon.
« Les résurgences, étroitement liées à la conduite des forages »
Fort des résultats obtenus, Forexi a poursuivi ses recherches en testant ces notes de calculs sur d’autres forages, notamment dans des contextes géologiques différents mais toujours compliqués comme dans le Var, pour le projet de forage sous la vallée de l’Argens. L’intérêt de ces formules, c’est qu’elles peuvent aussi fonctionner pour les terrains mixtes, sableux et/ou alluvionnaires/rocheux. La coupe géologique du sol permet d’observer les différents horizons présents dans le sol. « Par rapport à la conception du forage, reprend le spécialiste,nous allons déterminer quelle sera la profondeur entre la surface et le forage, la profondeur entre le sous-sol à risque, la zone fracturée, et le forage. En analysant tous ces paramètres et en comparant avec les caractéristiques mécaniques du sol, nous proposons les pressions qui sont acceptables pour le forage avec une marge de manœuvre, sachant que la seule manière de varier la pression, c’est de jouer sur la densité du fluide qu’on injecte. Nous avions évalué à 15 m la zone de résurgence du forage, elle a eu lieu sur 13 m. L’extrême précision n’est pas loin… »
Mais ces méthodes sont surtout un outil pour Forexi qui lui permet d’accompagner ses clients, les maîtres d’ouvrage et maîtres d’œuvre, puisqu’il ne réalise pas les forages. Et les techniques sans tranchée ont beaucoup évolué et devraient continuer si l’on en croît le spécialiste : « Dans le forage, nous ne sommes pas encore au maximum de ce que nous pouvons faire. Si l’on arrive à prédire exactement les résurgences et adapter les préconisations avant même que le chantier ne commence, on aura alors un outil incroyablement performant ». Le forage dirigé a encore de l’avenir.