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Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
REPUBLIQUE DU NIGER
MINISTERE DES ENSEIGNEMENTS SUPERIEURS, DE LA
RECHERCHE ET DE L’INNOVATION
INSTITUT UNIVERSITAIRE DE TECHNOLOGIE
DEPARTEMENT DE TECHNOLOGIE EN GENIE PETROLIER
Rapport de stage (DUT), Présenté et soutenu par :
MAMAN DAN FARI Salissou
Sous la direction de : Membre de jury :
M. KAMAROU DJIBO Moutari Président :
Enseignant Technologue à l’IUT/UZ M.MAMADOU BAGALE Mala
Tuteur professionnel : Enseignant Technologue à l’IUT/UZ
M. ISSOUFOU Assane Assesseur :
Superviseur explorateur mine à l’ESAFOR M.ZAKARIA HALIDOU Abdou Salam
Enseignant Technologue à l’IUT/UZ
ZINDER, Novembre 2016.
Le carottage en sondage minier ; cas du site SOMAIR
2
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
REPUBLIQUE DU NIGER
MINISTERE DES ENSEIGNEMENTS SUPERIEURS, DE LA
RECHERCHE ET DE L’INNOVATION
INSTITUT UNIVERSITAIRE DE TECHNOLOGIE
DEPARTEMENT DE TECHNOLOGIE EN GENIE PETROLIER
Rapport de stage (DUT), Présenté et soutenu par :
MAMAN DARI FARI Salissou
Sous la direction de : Membre de jury :
M.KAMAROU DJIBO Moutari Président :
Enseignant Vacataire à l’IUT/UZ M.MAMADOU BAGALE Mala
Tuteur professionnel : Enseignant Technologue à l’IUT/UZ
M. ISSOUFOU Assane Assesseur :
Superviseur explorateur mine à l’ESAFOR M.ZAKARIA HALIDOU Abdou Salam
Enseignant Technologue à l’IUT/UZ
ZINDER, Novembre 2016.
Le carottage en sondage minier ; cas du site
SOMAIR
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Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
TABLES DES MATIERES
SIGLES ET ABREVIATIONS……………………………………………………………...…6
TABLES DES ILLUSTRATIONS………………………………………………………….....7
DEDICACE.............…………………………………………………………………………. .8
REMERCIEMENTS…………………………………………………………………………..9
RESUME…………………………………………………………………………………..…10
INTRODUCTION GENERALE…………………………………………………………..…11
CHAPITRE1 : PRESENTATION DE L’ESAFOR.................................…………………….13
Introduction………………………………………………………………………………...…13
1.1Situation géographique………………………………………………………………..….13
1.2Historique de l’ESAFOR…………………………………………………………...…….13
1.3L’objectif de l’ESAFOR……………………………………………………………….…14
1.4 Mission……………………………………………………………………………...……14
1.5Organisation………………………………………………………………………………14
1.6Actionnaire de l’ESAFOR………………………………………………………….……15
1.7Moyens matériels de l’ESAFOR…………………………………………………………15
1.8 Les moyens humains .........................................................................................................15
Conclusion……………………………………………………………………………………15
CHAPITRE 2 : TECHNIQUE DESTRUCTIVE DE CARROTAGE…………………..……16
Introduction……………………………………………………………………………..……16
2.1 Technique de forage……………………………………………………………………...16
2.1.1 Forage rotary a circulation directe………………………………………………..……16
2.2 Moyens de mise en œuvre…………………………………………………………...……17
2.3 La préparation de la boue…………………………………………………………………18
2.3.1 Fosse à boue……………………………………………………………………………18
2.3.2 Préparation de la boue………………………………………………………………….19
2.4 Rôle de la boue de forage…………………………………………………………………19
4
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
2.5 La foration………………………………………………………………………………..20
2.5.1 L’avant-trou……………………………………………………………………….……20
2.5.2 Le tubage…………………………………………………………………………..……20
2.5.3 La foration………………………………………………………………………………21
2.6 La récupération et description des cuttings……………………………………………....21
2.7 La circulation…………………………………………………………………………..…22
Conclusion……………………………………………………………………………………22
CHAPITRE 3 : LA RECUPERATION DE LA CARROTE……………… ........…………23
Introduction…………………………………………………………………………………..23
3.1 Principes…………………………………………………………………………………..23
3.2 Mode opératoire……………………………………………………………………….....23
3.3 Mise en œuvre…………………………………………………………………………..23
3.4 Mode de récupération de carottage……………………………………………………….24
3.5 Mise en caisse du carottage………………………………………………………………25
3.6 Les différents types de carottiers…………………………………………………………25
3.7 Les différents types couronnes…………………………………………………………....25
3.8 Rôle de réglage de type de carottier……………………………………………………....25
3.9 Les paramètre……………………………………………………………………………..26
3.9.1 Vitesse de rotation…………………………………………………………………....…26
3.9.2 Poids de l’outil……………………………………………………………………….…26
3.9.3 Débit de circulation……………………………………………………………………..26
Conclusion……………………………………………………………………………………26
Conclusion général…………………………………………………………………………....27
Bibliographies………………………………………………………………………………...29
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Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
Annexe
6
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
SIGLES ET ABREVIATIONS
COGEICI : Compagnie General d’Ingénierie Civile
COMINAK : Compagnie Minières d’Akouta
DUT : Diplôme Universitaire de Technologie
DM : Département de mine
ESAFOR : Entreprise Sidi Abdoul Aziz de Forage
GEPCO : Géophysic Compagny
SOMAIR : Société de mine de l’air
UZ : Université de Zinder
7
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
TABLES DES ILLUSTRATIONS
Figure1 : Sondeuse rotary
Figure2 : Pompe à boue
Figure3 : Fosse à boue
Figure4 : Table de rotation ; Kelly et outil a huit pouces
Figure5 : Cuttings récupères lavés et disposes
Figure6 : Couronne
Figure7 : Ressort instructeur
Figure8 : Echantillon de la carotte
Figure9 : Carotte en caisse
8
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
DEDICACE
Je dédie ce travail à mes parents.
9
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
REMERCIEMENTS
Après avoir rendu grâce à Dieu, je tiens à remercier toutes les personnes qui ont contribués à
ce que ce document puisse voir le jour. Je tiens à exprimer, ma sincère reconnaissance à notre
chef de département M. MAMADOU BAGALE Mala.
Je remercie également mon tuteur pédagogique pour les précieux conseils il s’agit
M. KAMAROU DJIBO Moutari enseignant vacataire à l’IUT/UZ ;
A mon tuteur professionnel M. ISSOUFOU Assane superviseur explorateur mine à
l’ESAFOR
Je ne pourrais finir sans adresser un grand merci à toute ma famille à Arlit qui m’a soutenue et
a eu confiance en, moi durant, mes études.
10
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
RESUME
Ce présent document est le fruit de mon stage de fin de cycle effectué à l’ESAFOR dans le
cadre de l’obtention de diplôme universitaire de technologie(DUT). En effet l’ESAFOR est
une société privée qui effectue des forages et de sondage minier afin de subvenir au besoin de
leurs partenaires. Le travail intitulé est le carottage en sondage minier de l’ESAFOR : cas du
site SOMAIR dans le but d’évaluer la teneur des gisements des minerais. La participation à
certaines activités, la recherche documentaire et les interviews avec les agents, nous ont
permis à bien mener ce travail.
Mots clés : sondage, gisement, minerais, carottage
ABSTRAT
This present document is the fruit of my completion cycle carried out at ESAFOR for
obtaining university technologiy diploma.Indeed the ESAFOR is a private compagy that is
drilling and mining survery to meet the need of their parteners. The work entiled coring in
coring of SOMAIR service in order to know if there is the parensence of ore deposits.
Participation in certain activites, the literature review and interview with agents and crews
have enable us to complete this work.
Keywords : survery, deposit, ore, coring
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Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
INTRODUCTION GENERALE
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Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
Dans le cadre de la formation à l’institut universitaire de technologie de Zinder (IUT/ZR),les
étudiants du deuxième et troisième année sont tenu de faire respectivement un stage de deux
et trois mois dans divers services afin d’acquérir des connaissances pratiques et de mettre en
pratique leurres connaissances théoriques à l’université pour l’obtention du diplôme
universitaire de technologie (DUT) ou de la License professionnelle . Le choix de l’ESAFOR
comme institution d’accueil rentre dans le cadre du partenariat entre la société et l’université.
Le choix pour ce rapport est survenu lors de mon affectation auprès du département Mine,
plus précisément au service de sondage minier de l’ESAFOR dont les activités cadrent avec
notre formation. Intéressé par cette thématique, j’ai intégré le grand groupe des agents de
l’ESAFOR qui ont la connaissance et la maitrise du terrain en matière de sondage. Le thème
traité est le carottage en sondage minier, cas du site SOMAIR
L’objectif visé par ce rapport est de savoir étudier le carottage pour détecter la présence des
minerais. Pour cela les objectifs spécifiques sont entre autre :
Maitriser la technique de carottage
Comprendre la technique de prélèvement des carottes
Le présent rapport est la synthèse des activités que nous avions menées dans cette institution.
Il s’articule en trois (3) chapitres dont le premier chapitre sera consacré à la présentation de
l’ESAFOR, le deuxième chapitre sur la technique de carottage, le troisième chapitre sur la
récupération de carottage.
13
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
CHAPITRE1 : PRESENTATION DE L’ESAFOR
Introduction
L’entreprise Sidi Abdoul Aziz de forage (ESAFOR) est une grande entreprise privée de
nationalité nigérienne. Elle a pour but de contribuer à la réalisation des sondages hydraulique
villageoise et miniers.
1. SITUATION GEOGRAHIQUE
Le siège social d’ESAFOR se trouve à Arlit dans la région d’Agadez. Elle a aussi des
représentations dans toutes les régions du Niger.
1.1HISTORIQUE
ESAFOR a été créée le 18 juin 1993 et répond aux normes internationales, assurant
pleinement les exigences d’une adaptation positive à un environnement marqué par la
concurrence et les techniques les plus récentes. Elle contribue au développement en créant des
emplois aux profits de toutes les catégories professionnelles. Cette société a un capital de 100
000 000 FCFA avec un effectif de cinq cent soixante un employés(561).
Pendant plusieurs années, l’entreprise Sidi Abdoul Aziz de forage a démontré son savoir-faire
en sondage minier et en forage d’eau sur l’étendue du territoire national. C’est une entreprise
qui possède des moyens opérationnels adaptés à tous genres de travaux hydrauliques est
minier. Ce qui lui permet de se positionner en leader dans le domaine du sondage. Elle est
implantée dans toutes les régions du Niger. Elle a une représentation en France dirigée par un
ingénieur expert en forage d’eau et minier. Cette présence sur toute l’étendue du territoire
national ainsi qu’à l’étrangè lui permet d’étendre ses contacts en créant des relations avec
beaucoup de partenaires (clients et partenaires). Cette position permet également à ESAFOR
d’exploiter de nouvelles technologies ayant trait à son domaine d’activités et de
s’approvisionner régulièrement en matériels et matériaux nécessaires à la bonne marche de
ses travaux. En outre elle a exécuté et exécute actuellement des centaines de milliers de
mètres de sondage miniers destructifs et carottés à la COMINAK, à la SOMAIR, à AREVA
NC, au GLOBAL URANUI M, etc…
Aussi ; il faut noter que les travaux d’ESAFOR ne s’arrêtent pas là car il ya vingt-deux(22)
puits de forages d’eau de réalisation lors de l’exécution de la grande route d’arlit-assamaka
(route d’Agadez).
14
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
1.3 Objectif de l’entreprise
L’entreprise Sidi Abdoul Aziz de forage poursuit deux objectifs essentiels :
.Le premier c’est d’offrir à ses partenaires ou clients des produits et services de qualité
afin de répondre à leur attente et s’attache à tenir intégralement ses engagements à leur
égard
En somme, ESAFOR contribue à la production de l‘uranium à travers le service quelle offre a
la SOMAIR et a la COMINAK. La dite production est une tâche que l’ensemble de son
personnel aborde avec volonté et perception.
.Le deuxième objectif est de contribuer au développement ou à la relance économique
du pays par le recrutement de plusieurs personnes relevant de toutes catégories. Par
ailleurs elle assure aussi la santé et la sécurité de ses employés et contribue à la
protection de l’environnement contre les effets néfastes (la radioactivité)
1.4 Mission
Le domaine d’activités d’ESAFOR est le forage minier’ hydraulique villageoise et le
soufflage. Cette entreprise a pour missions :
De répondre à la demande des travaux de forages sur le marché national
D’être toujours apte dans la réalisation des différentes sortes de forages
De faciliter la production de l’uranium à la SOMAIR et a la COMINAK à travers le
sondage carotté
De réaliser et/ou réhabiliter des puits dans toutes les régions du Niger ;….
1.5 Organisation
LESAFOR joue un rôle prépondérant dans son domaine, tant sur le plan national que
régional .Elle est constituée de plusieurs services structurés en fonction de leurs taches.
1 .6 Actionnaires de l’ESAFOR
Les principaux actionnaires de l’ESAFOR sont :
-COMINAK (compagnie minière d’Akouta)
-SOMAIR (société de mine de l’air)
-GEPCO (géophysic compagny)
-COGEICI (compagnie général d’ingénierie de civil)
15
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
1.7 Moyen matériels de l’entreprise
Les différentes sortes des matériels qu’on utilise au niveau de l’entreprise sont entre autre :
1 machine de forage de type CF3000 allant jusqu’à 1000m
machines de forages de types CF2000 allant jusqu’à 650 m
5machines de forages de type GD1500 allant jusqu’à 400m
12machines de forages de typeGD1000 allant jusqu’à 200m
4machinesCF1250 allant jusqu’ à 300m
2carotteuses de type XY44
carotteuses de typeDB1500
compresseurs de marque Gardner Denver
4pompes indépendantes de marque Gardner Denver
4 centrales pour traitements de boue de forage capacité 14m3
Stock important de pièce de rechange dans nos magasins et conteneurs.
1.8 Moyens humains
Pour faire un forage minier ou hydraulique nous avons entre autre comme moyen
humain :
Un chef d’équipe
Un sondeur
Un aide sondeur
3 ouvriers
Un secrétaire
Un mécanicien
Un chauffeur
Conclusion
L’entreprise Sidi Abdoul Aziz(ESAFOR) est une grande entreprise très développée dans le
domaine minier et hydraulique autrement dit elle contribue aux développements grâce à cette
réalisation mais aussi par l’insertion des jeunes diplômés dans le monde de travail.
16
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
CHAPITRE2 : TECHNIQUE DESTRUCTIVE EN CAROTTAGE
Introduction
La technique de forage rotary consiste à utiliser un outil qui détruit la roche sous l’effet du
poids et de la rotation.
Nous allons décrire la procédure de réalisation d’un forage et les étapes qui les constituent.
2.1 Technique de forage
2.1.1 Forage rotary à circulation directe
La méthode de forage rotary utilise un outil (trépan) monté au bout d’une ligne de sonde (tige
visées les unes aux autres), animé d’un mouvement de rotation de vitesse variable et d’un
mouvement de translation verticale sous l’effet d’une partie de poids de la ligne de sonde ou
d’une pression hydraulique. Le mouvement de rotation est imprimé au train de tiges et a
l’outil par un moteur situé sur la machine de forage en tête de puits. Les tiges sont creuses et
permettent l’injection de la boue au fond de forage. Les outils utilisés en rotation sont des
trépans de plusieurs types en fonction de la dureté des terrains rencontrés (outil à lames, outil
à pastille, molette ou tricône, outils diamantés ou à carbures métalliques). Au-dessus du
trépan, on peut placer un ou plusieurs masses tiges très lourds qui accentuent la pression
verticale sur l’outil et favorisent la pénétration et la rectitude du trou et des tiges.
Le forage rotary nécessite l’emploie d’un fluide de forage préparé sur le chantier. Dans le cas
de la circulation directe, le fluide est injecté en continu sous pression dans les tiges creuses de
la ligne de sonde, il sort par les évents de l’outil remonte à la surface dans l’espace annulaire
(entre la tige et les parois du trou).
Avantages
La profondeur du forage peut être très importante, la formation n’est pas perturbés par
le terrain peu stable ou plastique, sous réserve de l’utilisation d’un fluide de forage
adaptés.
Ce système permet un bon contrôle des paramètres de forage (poids de l’outil, vitesse
de rotation, qualité de la boue, débit d’injection de la boue)
Le forage rotary entraine une consolidation des parois en terrain meuble par dépôt
d’un cake.
17
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
Inconvénient
Nécessité d’un fluide de forage qui ne permet pas d’observation directe de la
qualité des eaux du forage traversées
Colmatage possible des formations aquifère par utilisation de certaines boues
(bentonite)
Difficulté d’observation des cuttings, la présence de tamis vibrants en circuit
retour diminue sensiblement l’inconvénient.
Figure n°1 : Sondeuse rotary
Source : Salissou Dan Fari : chantier du site SOMAIR(2016)
2.2 Moyens de mise en œuvre
Pour une campagne de sondage il faut au minimum les matériaux suivants :
Un camion-citerne : permettant le ravitaillement en eau industrielle pour les travaux
du chantier.
Une remorque a tige : lieu de stockage et de transport des tiges. Elle est toujours
positionnée à proximité de la sondeuse.
Un véhicule TOYOTA pour la relève.
Un mixeur (pour la préparation de la boue)
Une centrale à boue ou fosse à boue
Une pompe à boue indépendante (si celle de la machine est en panne)
Une sondeuse : permet le forage des puits. Elle est constituée des plusieurs organes
dont : un moteur au actionne tout le mouvement, une pompe à boue, un derrick (mat),
18
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
un treuil, un mandrin de rotation, une tête d’injection, une tige carré, une moufle
mobile et une moufle fixe.
2.3 Préparation de la boue
2.3.1 Fosse à boue
Lors de l’aménagement du site du forage, l’engin creuse une fosse à côté du point à sonder
c’est la fosse à boue. Cette fosse doit être rendu pratique pour les ouvriers de l’équipe de
forage. Elle est arrosée d’eau, puis tapissée par deux ou trois sac de bentonite. Ce tapissage
permet d’éviter les pertes de boue dues à l’infiltration.
Figure n°3 : La fosse à boue
Source : Salissou Dan Fari : chantier du site SOMAIR(2016)
2.3.2 Préparation de la boue
Elle se fait dans une fosse ou bac à boue (la centrale à boue).Le contenant est remplie d’eau
provenant de la citerne présente sur le lieu de forage. En fonction de la qualité d’eau dans la
fosse ou dans le bac, le chef sondeur évalue le nombre de sacs de bentonite à y introduire. La
bentonite est mélangée d’eau à l’aide d’un mixeur.
Les caractéristiques importantes à maitriser sont la densité et la viscosité. Elles sont de
données capitales pour un bon mouvement. La densité se mesure à l’aide d’un balance
BAROID cette mesure doit être de 1.20 g/cm3
pour assurer une bonne remontée des cuttings
et une bonne consolidation des parois de trou.
L’entonnoir MARSH permet d’obtenir le temps d’écoulement de cette même boue en seconde
pour le remplissage d’un récipient de capacité ¼ de gallon US, soit 0.95 litre. C’est la
viscosité de la boue. Elle doit être entre 40 et 45 seconde pour être pompée sans difficulté et
assurer le bon colmatage des parois.
19
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
2.5 Le rôle de la boue
Le fluide qui remplit le trou de forage a des multiples rôles qui sont :
Le nettoyage du trou,
Les déblais (cuttings) sont remontés à la surface ou ils sont partiellement récupérés et
étudiés par les géologues.
Le maintien de parois de trou et de fluide contenus dans les formations. Les fluides
exercent sur la formation un contre pression. Cette contre pression a bien évidement
une influence sur l’état de contrainte au voisinage du trou.
La lubrification et le refroidissement des outils de forage.
La consolidation des parois de forage en déposant en face des zones perméables un
dépôt de boue que l’on appelle mud_ cake ou gâteau de boue. Ce dernier finit par
empêcher toute circulation de fluide entre le trou de forage et la formation.
Une boue ne peut jouer convenablement tous les rôles que nous avons énumères que si elle
est conditionnée, c’est-à-dire que si ses principales caractéristiques physiques et chimiques
sont maintenues aux valeurs appropriées
2.5 Le forage (exécution)
2.5.1 Avant-trou
Le derrick dressé ; un outil tricône à huit pouces et demi de dimensions est monté sur la tige
carrée. L’outil est choisi en fonction du diamètre du tube guide. La pompe à boue actionnée et
refoulant la boue de circulation jusqu’aux orifices de l’outil, la table de rotation est en marche
et le mouvement de rotation est transmis à la tige carrée. En suite cette tige est descendue et la
foration se fait jusqu’à une profondeur d’un mètre (1). La moufle mobile remonte la tige
carrée et le tube guide est installé dans le trou à la profondeur définie pour éviter les
effondrements superficielles du terrain.
2.5.2 Le tubage
Le tubage correspond à la mise en place d’un tube en acier six pouces un demi appelé tube
guide qu’on installe généralement à une profondeur de 5m et qui ressort à la surface sur 0.5m.
Ici au niveau de ce tube on met du sable et de la bentonite mélangés pour mettre au niveau de
l’espace annulaire situé entre la paroi externe du tube et la paroi interne du trou de forage.
20
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
Table de
rotation
2.5.3 La foration
Après la pose de ces dispositifs, l’outil tri lame à quatre pouces de dimensions trois quart,
choisit en fonction du type de terrain sur le site, est monté définitivement et la foration se
poursuit jusqu’à introduire la longueur de la tige carrée dans le sol. Cette dernières remontée à
l’aide d’une moufle mobile et sera calé contre le derrick après avoir retiré l’outil. A l’aide
d’une moufle mobile une tige retirée du camion sera visées à l’outil. La tige va être descendue
totalement puis calée et au-dessus de cette tige, le Kelly s’emboitera. La tige carrée est serré à
l’aide d’une clé (à mollette, à chaine, ou hydraulique).
La pompe à boue et la table de rotation remises en fonction, la foration continue en
descendant la tige de sonde. Cette opération de monter de tige se répète tige après tige jusqu’à
atteindre la profondeur requise. Pour ce qui concerne la remontée des tiges lors des incidents
(pannes,….) ou en fin de sondage, l’opération inverse à l’opération de foration sera pratiquée.
Figure n°4 : Table de rotation ; Kelly et l’outil à huit pouces
Source : Salissou Dan Fari : chantier du site SOMAIR(2016)
Kelly
Outil à huit pouces
21
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
2.7 Récupération et disposition de cuttings
Le forage rotary permet de fournir à la surface, dans les canaux de décantation, des
cuttings des formations rencontrées par l’outil. Ces échantillons broyés contenant une
forte quantité de boue de circulation sont piégés puis récupérés au niveau de tamis.
Les tas de cuttings lavés sont disposés assez loin et en contre pente si possible de la
plateforme de sondage afin d’éviter que d’éventuelles boues de forage viennent noyer
les échantillons.
Les tas de cuttings sont bien alignés par dix. L’espacement entre la ligne de cuttings
doit être suffisant (50cm) pour faciliter l’accès aux tas.
Chaque tas de cuttings doit être suffisamment représentatif du mètre foret. Toute
absence ou faible récupération de cuttings doit être signalé. Si par endroit il ya un
manquant de cuttings, un caillou bien visible doit être disposé à chaque emplacement.
Figure n°5 : Cuttings récupérés ; lavés et disposées.
Source : Salissou Dan Fari : chantier du site SOMAIR(2016)
2.8 La circulation
Une fois la profondeur atteinte, c’est la fin de la foration. Alors la circulation de la
boue du troue peut commencer. Elle dure au minimum une heure est après le
nettoyage du trou qui est indispensable.
Conclusion
La technique de forage rotary à permit de bien faire dans le but de la récupération de
carotte. Elle est plus rapide, efficace et économique dans le domaine du forage.
22
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
CHAPITRE3 : LA RECUPERATION DE LA CAROTTE
Introduction
Le carottage est le prélèvement d’un échantillon de sous-sol terrestre ou marin obtenu à l’aide
d’un tube appelé carottier que l’on fait pénétrer dans le sous-sol.
Dans un premier temps nous allons essayer de parler du principe, la mise en œuvre ensuite le
mode opératoire, mode de récupération puis la mise en caisse et en fin les paramètres pour
ressortir la carotte.
3.1 Principe
Le principe de sondage carotté est de venir découper un cylindre de terrain le plus
intact possible afin de réaliser des observations et des essais représentatifs des
formations en place. Le découpage du terrain peut être fait par fonçage ou battage
(carottier poinçonneur) ou par rotation (carottier rotatif).
3.2 Mode opératoire
Il est indispensable, d’abord, de nettoyer parfaitement le trou, en utilisant, au besoin
un panier à sédiment sur 40 ou 50 dernier mètre forés.
La descente du carottier au fond du trou est à moins de quelque centimètre du fond.
La circulation se déroule à très faible débit de boue, puis avec une vitesse légère, en
tournant lentement en accélérant avec appuie. Lorsque le carottier se place sur le
terrain estimé pour débuter le carottage, les différents réglages et collage se procèdent
à savoir la rotation pour bruler et sectionner la carotte à sa base.
Pour remonter le carottier, il y a lieu de procéder d’abord très lentement, afin de ne pas
détériorer le trou.
La manœuvre des tiges doit qui s’opère (emplois des clés à chaine de préférence) pour
ne pas risquer de perdre tout ou une partie de la carotte.
23
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
Figure n°7 : Ressort extracteur
Source : Salissou Dan Fari : chantier de SOMAIR(2016)
3.2 Mise en œuvre
Les carottier rotatifs sont constitués d’un tube cylindrique à l’extrémité du quel se
trouve un outil appelé couronne. L’ensemble est en rotation et en appui par la tête de
forage via le train de tige. La couronne munie d’élément d’abrasion, découpe le terrain
qui entre à l’intérieur du tube du carottier. Un extracteur rompe le contact entre la
carotte et le terrain en place puis maintient la carotte à l’intérieur du tube carottier.
Figure n°6 : Couronne
Source : Salissou Dan Fari : chantier de SOMAIR(2016)
Tube
carottier
Couronne
nnnne
24
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
3.4 Mode de récupération
Pour sortir la carotte du carottier, employer un maillet en bois, l’air comprimés, ou une
pompe, à l’exclusion d’un marteau ou d’une masse métallique.
Apres démontage de l’outil de coupe, la carotte est éjecté sous pression hydraulique,
c’est une zone délicate s’opère horizontalement.
Ne jamais perdre de vue que les carottiers sont des outils de haute pression, les tubes
sont minces et les filetages sont fin et fragiles.
Figure n°8 : Echantillon de la carotte
Source : Salissou Dan Fari : chantier du site SOMAIR(2016)
3.5 Mise en caisse de la carotte
Apres avoir récupéré la carotte, elle est soumise au géologue qui la nettoie en premier
lieu et il la découpe en 0.5m de longueur et il la place dans des caisses conçues pour
les circonstances et sont envoyée au laboratoire spécialisées.
25
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
Figure n°9 : Carotte en caisse
Source : Salissou Dan Fari : chantier du site SOMAIR(2016)
3.6 Différents types de carottiers
Nous pouvons énumérez comme type de carottier :
Carottier vertical qui peut être :
• Carottier sélectif vertical (conventionnel Geobar S)
• Supérieur à 250cm diamètre carotté (101 T6)
• Inferieur à 250cm diamètre carotté (106 ; T6)
Carottier sélectif de diamètre PQ ; HQ ; et NQ
Carottier incliné de diamètre de PQ ; HQ et NQ
3.7 Différents types de couronnes
Pour les couronnes nous pouvons citer :
La couronne T6 ; 101mm de diamètre
La couronne T6 ; 106mm de diamètre
La couronne T6 ; 116mm de diamètre
26
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
3.8 Réglage du carottier
Il permet d’empêcher l’altération du diamètre de la carotte, afin de ne pas lâcher la carotte
dans le trou. Ensuite l’écrou permet de régler pour que le porte ressort ne se bouche pas.
3.9 Paramètres
Il s’agit de régler les 3 facteurs suivants :
Vitesse de rotation
Poids de l’outil
Débit de circulation ou produit de boue.
3.9.1 Vitesse de rotation
La vitesse de rotation est bien entendu, celle qui procure le plus faible prix de revient par
mètre carotté.
Elle dépend surtout en degré d’usure de la couronne.
3.9.2 Poids de l’outil
Pour la roche dure, la pression sur la couronne ne doit être très élevée.
Pour être logique, la détermination du poids à appliquer à une couronne diamantée devrait
tenir compte exclusivement du nombre et de la surface de contact des roches, ce qui peut être
appliqué au diamant.
3.9.3 Débit de circulation ou produit de boue
Le réglage du débit de boue ou d’eau claire, en carottage doit permettre d’assurer une bonne
évacuation des cuttings, sans cependant provoquer des failles dans les passages.
Conclusion
Suite à ce qui précède nous pouvons constater que cette technique est indispensable dans la
réalisation de carottage. Une telle activité est pratiquée aussi dans les champs pétrolifères.
Une telle société comme ESAFOR qui est expérimenté, pourrait se consulter pour de telle
activité à la recherche de ressources naturelles comme le pétrole.
27
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
CONCLUSION GENERALE
28
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
Durant le processus de la récupération, il est primordial de piloter convenablement la
récupération de la carotte afin de rationaliser les opérations. Il est important de bien exploiter
les marges de manœuvres avec une grande efficacité.
Ce rapport a fait ressortir les enjeux d’une bonne sortie de récupération de carotte pour le
département de mine de l’ESAFOR.Au sein de ce département les opérateurs, les conducteurs
et les mécaniciens travaillent en étroite collaboration pour une bonne rationalisation de
processus de la récupération.Le DM a pour mission principale la récupération de la carotte
tout en en assurant la pérennité des installations afin de permettre à l’ESAFOR d’atteindre les
objectifs demandés par la SOMAIR. Cependant, notons que cette récupération de la carotte va
permettre à la SOMAIR de savoir s’il ya une bonne teneur en matière de gisement des
minerais ou pas après avoir analysé la carotte.
Ce stage ma permis non seulement de mettre en pratique les connaissances acquises pendant
la formation mais aussi de cesser l’illusion selon laquelle travailler dans un chantier surtout
ceux de forage est un grand danger. Il fut pour nous un grand honneur de l’avoir effectuer
dans le département aussi important qui est le DM à l’ESAFOR.Il nous a permis d’évaluer et
sa mise en pratique.
Dans l’avenir l’entreprise va permettre de poursuivre sa conquête afin de mieux progresser
dans la carrière de forage d’eau, sondage minier et pourquoi pas forage pétrolifère.
29
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
-
BIBLIOGRAPHIE
30
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
Ouvrages
• Edward, C (1976) ; Le forage du puits, édition EDI
Rapports :
• Harouna Issaka, A (2014). Sondage jour ; Abdou Moumouni de Niamey ; Niger.
• Rabe Salissou garba ; M (2013) ; prévention de risque sur le lieu de travail ; mémoire
de stage de l’EMIG
Site web :
• http : //www.Google.com traduction consulté mercredi le 20 juin 2016
31
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
ANNEXE
32
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
ANNEXE
Annexe1 : PVC
Annexe2 : Machine de forage
Annexe3 : Train de tige
Annexe4 : Moufle mobile
Annexe5 : Organigramme
33
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
Annexe 1: PVC
Source : Document de terrain ; DUT 2 ; TGP. Salissou Dan Fari (2016)
34
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
Annexe2 : Machine de forage
Source : Document du terrain ; DUT2 ; TGP. Salissou Dan Fari(2016)
Annexe3 : Train de tige
Source : Document de terrain DUT2 ; TGP ; Salissou Dan Fari(2016)
35
Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016
Annexe 4 : Moufle mobile
Source : Document de terrain DUT2 ; TGP : Salissou Dan Fari (2016)
Annexe5 : Organigramme
Source : Direction GRH de l’ESAFOR
Direction generale
Direction
technique
Directeur
technique
adjoint
Superviseur
chantier
hydraulique
Chef
chantier
hydro
Superviseur
chantier mines
Chef
chantier
mines
Direction
administrative &
financière
Chef service
RH
Asistant RH
Chef service
comptabilité
Aide
comptable
Payeur
Chef service
documentation
Direction materiel
& logistique/SG
Chef SGA
& magasins
Station &
stock conso
Magasin
forage
Magasin
mecanique
Parcs
matériel
Gestionnaire
atelier
mecanique
Chef
mecanicien
Mecaniciens
Chef
mecanien
Mecaniciens
Atelier tours Chaudronnerie Chef
electricien
auto
Chef
eletricien
industriel
Transit/exoneration
Attachement
& facturation
DQSE
Chef service
SSE
Agence
Niamey
Responsable
site
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Le carottage en sondage minier ; cas du site somair

  • 1. 1 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 REPUBLIQUE DU NIGER MINISTERE DES ENSEIGNEMENTS SUPERIEURS, DE LA RECHERCHE ET DE L’INNOVATION INSTITUT UNIVERSITAIRE DE TECHNOLOGIE DEPARTEMENT DE TECHNOLOGIE EN GENIE PETROLIER Rapport de stage (DUT), Présenté et soutenu par : MAMAN DAN FARI Salissou Sous la direction de : Membre de jury : M. KAMAROU DJIBO Moutari Président : Enseignant Technologue à l’IUT/UZ M.MAMADOU BAGALE Mala Tuteur professionnel : Enseignant Technologue à l’IUT/UZ M. ISSOUFOU Assane Assesseur : Superviseur explorateur mine à l’ESAFOR M.ZAKARIA HALIDOU Abdou Salam Enseignant Technologue à l’IUT/UZ ZINDER, Novembre 2016. Le carottage en sondage minier ; cas du site SOMAIR
  • 2. 2 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 REPUBLIQUE DU NIGER MINISTERE DES ENSEIGNEMENTS SUPERIEURS, DE LA RECHERCHE ET DE L’INNOVATION INSTITUT UNIVERSITAIRE DE TECHNOLOGIE DEPARTEMENT DE TECHNOLOGIE EN GENIE PETROLIER Rapport de stage (DUT), Présenté et soutenu par : MAMAN DARI FARI Salissou Sous la direction de : Membre de jury : M.KAMAROU DJIBO Moutari Président : Enseignant Vacataire à l’IUT/UZ M.MAMADOU BAGALE Mala Tuteur professionnel : Enseignant Technologue à l’IUT/UZ M. ISSOUFOU Assane Assesseur : Superviseur explorateur mine à l’ESAFOR M.ZAKARIA HALIDOU Abdou Salam Enseignant Technologue à l’IUT/UZ ZINDER, Novembre 2016. Le carottage en sondage minier ; cas du site SOMAIR
  • 3. 3 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 TABLES DES MATIERES SIGLES ET ABREVIATIONS……………………………………………………………...…6 TABLES DES ILLUSTRATIONS………………………………………………………….....7 DEDICACE.............…………………………………………………………………………. .8 REMERCIEMENTS…………………………………………………………………………..9 RESUME…………………………………………………………………………………..…10 INTRODUCTION GENERALE…………………………………………………………..…11 CHAPITRE1 : PRESENTATION DE L’ESAFOR.................................…………………….13 Introduction………………………………………………………………………………...…13 1.1Situation géographique………………………………………………………………..….13 1.2Historique de l’ESAFOR…………………………………………………………...…….13 1.3L’objectif de l’ESAFOR……………………………………………………………….…14 1.4 Mission……………………………………………………………………………...……14 1.5Organisation………………………………………………………………………………14 1.6Actionnaire de l’ESAFOR………………………………………………………….……15 1.7Moyens matériels de l’ESAFOR…………………………………………………………15 1.8 Les moyens humains .........................................................................................................15 Conclusion……………………………………………………………………………………15 CHAPITRE 2 : TECHNIQUE DESTRUCTIVE DE CARROTAGE…………………..……16 Introduction……………………………………………………………………………..……16 2.1 Technique de forage……………………………………………………………………...16 2.1.1 Forage rotary a circulation directe………………………………………………..……16 2.2 Moyens de mise en œuvre…………………………………………………………...……17 2.3 La préparation de la boue…………………………………………………………………18 2.3.1 Fosse à boue……………………………………………………………………………18 2.3.2 Préparation de la boue………………………………………………………………….19 2.4 Rôle de la boue de forage…………………………………………………………………19
  • 4. 4 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 2.5 La foration………………………………………………………………………………..20 2.5.1 L’avant-trou……………………………………………………………………….……20 2.5.2 Le tubage…………………………………………………………………………..……20 2.5.3 La foration………………………………………………………………………………21 2.6 La récupération et description des cuttings……………………………………………....21 2.7 La circulation…………………………………………………………………………..…22 Conclusion……………………………………………………………………………………22 CHAPITRE 3 : LA RECUPERATION DE LA CARROTE……………… ........…………23 Introduction…………………………………………………………………………………..23 3.1 Principes…………………………………………………………………………………..23 3.2 Mode opératoire……………………………………………………………………….....23 3.3 Mise en œuvre…………………………………………………………………………..23 3.4 Mode de récupération de carottage……………………………………………………….24 3.5 Mise en caisse du carottage………………………………………………………………25 3.6 Les différents types de carottiers…………………………………………………………25 3.7 Les différents types couronnes…………………………………………………………....25 3.8 Rôle de réglage de type de carottier……………………………………………………....25 3.9 Les paramètre……………………………………………………………………………..26 3.9.1 Vitesse de rotation…………………………………………………………………....…26 3.9.2 Poids de l’outil……………………………………………………………………….…26 3.9.3 Débit de circulation……………………………………………………………………..26 Conclusion……………………………………………………………………………………26 Conclusion général…………………………………………………………………………....27 Bibliographies………………………………………………………………………………...29
  • 5. 5 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 Annexe
  • 6. 6 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 SIGLES ET ABREVIATIONS COGEICI : Compagnie General d’Ingénierie Civile COMINAK : Compagnie Minières d’Akouta DUT : Diplôme Universitaire de Technologie DM : Département de mine ESAFOR : Entreprise Sidi Abdoul Aziz de Forage GEPCO : Géophysic Compagny SOMAIR : Société de mine de l’air UZ : Université de Zinder
  • 7. 7 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 TABLES DES ILLUSTRATIONS Figure1 : Sondeuse rotary Figure2 : Pompe à boue Figure3 : Fosse à boue Figure4 : Table de rotation ; Kelly et outil a huit pouces Figure5 : Cuttings récupères lavés et disposes Figure6 : Couronne Figure7 : Ressort instructeur Figure8 : Echantillon de la carotte Figure9 : Carotte en caisse
  • 8. 8 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 DEDICACE Je dédie ce travail à mes parents.
  • 9. 9 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 REMERCIEMENTS Après avoir rendu grâce à Dieu, je tiens à remercier toutes les personnes qui ont contribués à ce que ce document puisse voir le jour. Je tiens à exprimer, ma sincère reconnaissance à notre chef de département M. MAMADOU BAGALE Mala. Je remercie également mon tuteur pédagogique pour les précieux conseils il s’agit M. KAMAROU DJIBO Moutari enseignant vacataire à l’IUT/UZ ; A mon tuteur professionnel M. ISSOUFOU Assane superviseur explorateur mine à l’ESAFOR Je ne pourrais finir sans adresser un grand merci à toute ma famille à Arlit qui m’a soutenue et a eu confiance en, moi durant, mes études.
  • 10. 10 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 RESUME Ce présent document est le fruit de mon stage de fin de cycle effectué à l’ESAFOR dans le cadre de l’obtention de diplôme universitaire de technologie(DUT). En effet l’ESAFOR est une société privée qui effectue des forages et de sondage minier afin de subvenir au besoin de leurs partenaires. Le travail intitulé est le carottage en sondage minier de l’ESAFOR : cas du site SOMAIR dans le but d’évaluer la teneur des gisements des minerais. La participation à certaines activités, la recherche documentaire et les interviews avec les agents, nous ont permis à bien mener ce travail. Mots clés : sondage, gisement, minerais, carottage ABSTRAT This present document is the fruit of my completion cycle carried out at ESAFOR for obtaining university technologiy diploma.Indeed the ESAFOR is a private compagy that is drilling and mining survery to meet the need of their parteners. The work entiled coring in coring of SOMAIR service in order to know if there is the parensence of ore deposits. Participation in certain activites, the literature review and interview with agents and crews have enable us to complete this work. Keywords : survery, deposit, ore, coring
  • 11. 11 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 INTRODUCTION GENERALE
  • 12. 12 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 Dans le cadre de la formation à l’institut universitaire de technologie de Zinder (IUT/ZR),les étudiants du deuxième et troisième année sont tenu de faire respectivement un stage de deux et trois mois dans divers services afin d’acquérir des connaissances pratiques et de mettre en pratique leurres connaissances théoriques à l’université pour l’obtention du diplôme universitaire de technologie (DUT) ou de la License professionnelle . Le choix de l’ESAFOR comme institution d’accueil rentre dans le cadre du partenariat entre la société et l’université. Le choix pour ce rapport est survenu lors de mon affectation auprès du département Mine, plus précisément au service de sondage minier de l’ESAFOR dont les activités cadrent avec notre formation. Intéressé par cette thématique, j’ai intégré le grand groupe des agents de l’ESAFOR qui ont la connaissance et la maitrise du terrain en matière de sondage. Le thème traité est le carottage en sondage minier, cas du site SOMAIR L’objectif visé par ce rapport est de savoir étudier le carottage pour détecter la présence des minerais. Pour cela les objectifs spécifiques sont entre autre : Maitriser la technique de carottage Comprendre la technique de prélèvement des carottes Le présent rapport est la synthèse des activités que nous avions menées dans cette institution. Il s’articule en trois (3) chapitres dont le premier chapitre sera consacré à la présentation de l’ESAFOR, le deuxième chapitre sur la technique de carottage, le troisième chapitre sur la récupération de carottage.
  • 13. 13 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 CHAPITRE1 : PRESENTATION DE L’ESAFOR Introduction L’entreprise Sidi Abdoul Aziz de forage (ESAFOR) est une grande entreprise privée de nationalité nigérienne. Elle a pour but de contribuer à la réalisation des sondages hydraulique villageoise et miniers. 1. SITUATION GEOGRAHIQUE Le siège social d’ESAFOR se trouve à Arlit dans la région d’Agadez. Elle a aussi des représentations dans toutes les régions du Niger. 1.1HISTORIQUE ESAFOR a été créée le 18 juin 1993 et répond aux normes internationales, assurant pleinement les exigences d’une adaptation positive à un environnement marqué par la concurrence et les techniques les plus récentes. Elle contribue au développement en créant des emplois aux profits de toutes les catégories professionnelles. Cette société a un capital de 100 000 000 FCFA avec un effectif de cinq cent soixante un employés(561). Pendant plusieurs années, l’entreprise Sidi Abdoul Aziz de forage a démontré son savoir-faire en sondage minier et en forage d’eau sur l’étendue du territoire national. C’est une entreprise qui possède des moyens opérationnels adaptés à tous genres de travaux hydrauliques est minier. Ce qui lui permet de se positionner en leader dans le domaine du sondage. Elle est implantée dans toutes les régions du Niger. Elle a une représentation en France dirigée par un ingénieur expert en forage d’eau et minier. Cette présence sur toute l’étendue du territoire national ainsi qu’à l’étrangè lui permet d’étendre ses contacts en créant des relations avec beaucoup de partenaires (clients et partenaires). Cette position permet également à ESAFOR d’exploiter de nouvelles technologies ayant trait à son domaine d’activités et de s’approvisionner régulièrement en matériels et matériaux nécessaires à la bonne marche de ses travaux. En outre elle a exécuté et exécute actuellement des centaines de milliers de mètres de sondage miniers destructifs et carottés à la COMINAK, à la SOMAIR, à AREVA NC, au GLOBAL URANUI M, etc… Aussi ; il faut noter que les travaux d’ESAFOR ne s’arrêtent pas là car il ya vingt-deux(22) puits de forages d’eau de réalisation lors de l’exécution de la grande route d’arlit-assamaka (route d’Agadez).
  • 14. 14 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 1.3 Objectif de l’entreprise L’entreprise Sidi Abdoul Aziz de forage poursuit deux objectifs essentiels : .Le premier c’est d’offrir à ses partenaires ou clients des produits et services de qualité afin de répondre à leur attente et s’attache à tenir intégralement ses engagements à leur égard En somme, ESAFOR contribue à la production de l‘uranium à travers le service quelle offre a la SOMAIR et a la COMINAK. La dite production est une tâche que l’ensemble de son personnel aborde avec volonté et perception. .Le deuxième objectif est de contribuer au développement ou à la relance économique du pays par le recrutement de plusieurs personnes relevant de toutes catégories. Par ailleurs elle assure aussi la santé et la sécurité de ses employés et contribue à la protection de l’environnement contre les effets néfastes (la radioactivité) 1.4 Mission Le domaine d’activités d’ESAFOR est le forage minier’ hydraulique villageoise et le soufflage. Cette entreprise a pour missions : De répondre à la demande des travaux de forages sur le marché national D’être toujours apte dans la réalisation des différentes sortes de forages De faciliter la production de l’uranium à la SOMAIR et a la COMINAK à travers le sondage carotté De réaliser et/ou réhabiliter des puits dans toutes les régions du Niger ;…. 1.5 Organisation LESAFOR joue un rôle prépondérant dans son domaine, tant sur le plan national que régional .Elle est constituée de plusieurs services structurés en fonction de leurs taches. 1 .6 Actionnaires de l’ESAFOR Les principaux actionnaires de l’ESAFOR sont : -COMINAK (compagnie minière d’Akouta) -SOMAIR (société de mine de l’air) -GEPCO (géophysic compagny) -COGEICI (compagnie général d’ingénierie de civil)
  • 15. 15 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 1.7 Moyen matériels de l’entreprise Les différentes sortes des matériels qu’on utilise au niveau de l’entreprise sont entre autre : 1 machine de forage de type CF3000 allant jusqu’à 1000m machines de forages de types CF2000 allant jusqu’à 650 m 5machines de forages de type GD1500 allant jusqu’à 400m 12machines de forages de typeGD1000 allant jusqu’à 200m 4machinesCF1250 allant jusqu’ à 300m 2carotteuses de type XY44 carotteuses de typeDB1500 compresseurs de marque Gardner Denver 4pompes indépendantes de marque Gardner Denver 4 centrales pour traitements de boue de forage capacité 14m3 Stock important de pièce de rechange dans nos magasins et conteneurs. 1.8 Moyens humains Pour faire un forage minier ou hydraulique nous avons entre autre comme moyen humain : Un chef d’équipe Un sondeur Un aide sondeur 3 ouvriers Un secrétaire Un mécanicien Un chauffeur Conclusion L’entreprise Sidi Abdoul Aziz(ESAFOR) est une grande entreprise très développée dans le domaine minier et hydraulique autrement dit elle contribue aux développements grâce à cette réalisation mais aussi par l’insertion des jeunes diplômés dans le monde de travail.
  • 16. 16 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 CHAPITRE2 : TECHNIQUE DESTRUCTIVE EN CAROTTAGE Introduction La technique de forage rotary consiste à utiliser un outil qui détruit la roche sous l’effet du poids et de la rotation. Nous allons décrire la procédure de réalisation d’un forage et les étapes qui les constituent. 2.1 Technique de forage 2.1.1 Forage rotary à circulation directe La méthode de forage rotary utilise un outil (trépan) monté au bout d’une ligne de sonde (tige visées les unes aux autres), animé d’un mouvement de rotation de vitesse variable et d’un mouvement de translation verticale sous l’effet d’une partie de poids de la ligne de sonde ou d’une pression hydraulique. Le mouvement de rotation est imprimé au train de tiges et a l’outil par un moteur situé sur la machine de forage en tête de puits. Les tiges sont creuses et permettent l’injection de la boue au fond de forage. Les outils utilisés en rotation sont des trépans de plusieurs types en fonction de la dureté des terrains rencontrés (outil à lames, outil à pastille, molette ou tricône, outils diamantés ou à carbures métalliques). Au-dessus du trépan, on peut placer un ou plusieurs masses tiges très lourds qui accentuent la pression verticale sur l’outil et favorisent la pénétration et la rectitude du trou et des tiges. Le forage rotary nécessite l’emploie d’un fluide de forage préparé sur le chantier. Dans le cas de la circulation directe, le fluide est injecté en continu sous pression dans les tiges creuses de la ligne de sonde, il sort par les évents de l’outil remonte à la surface dans l’espace annulaire (entre la tige et les parois du trou). Avantages La profondeur du forage peut être très importante, la formation n’est pas perturbés par le terrain peu stable ou plastique, sous réserve de l’utilisation d’un fluide de forage adaptés. Ce système permet un bon contrôle des paramètres de forage (poids de l’outil, vitesse de rotation, qualité de la boue, débit d’injection de la boue) Le forage rotary entraine une consolidation des parois en terrain meuble par dépôt d’un cake.
  • 17. 17 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 Inconvénient Nécessité d’un fluide de forage qui ne permet pas d’observation directe de la qualité des eaux du forage traversées Colmatage possible des formations aquifère par utilisation de certaines boues (bentonite) Difficulté d’observation des cuttings, la présence de tamis vibrants en circuit retour diminue sensiblement l’inconvénient. Figure n°1 : Sondeuse rotary Source : Salissou Dan Fari : chantier du site SOMAIR(2016) 2.2 Moyens de mise en œuvre Pour une campagne de sondage il faut au minimum les matériaux suivants : Un camion-citerne : permettant le ravitaillement en eau industrielle pour les travaux du chantier. Une remorque a tige : lieu de stockage et de transport des tiges. Elle est toujours positionnée à proximité de la sondeuse. Un véhicule TOYOTA pour la relève. Un mixeur (pour la préparation de la boue) Une centrale à boue ou fosse à boue Une pompe à boue indépendante (si celle de la machine est en panne) Une sondeuse : permet le forage des puits. Elle est constituée des plusieurs organes dont : un moteur au actionne tout le mouvement, une pompe à boue, un derrick (mat),
  • 18. 18 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 un treuil, un mandrin de rotation, une tête d’injection, une tige carré, une moufle mobile et une moufle fixe. 2.3 Préparation de la boue 2.3.1 Fosse à boue Lors de l’aménagement du site du forage, l’engin creuse une fosse à côté du point à sonder c’est la fosse à boue. Cette fosse doit être rendu pratique pour les ouvriers de l’équipe de forage. Elle est arrosée d’eau, puis tapissée par deux ou trois sac de bentonite. Ce tapissage permet d’éviter les pertes de boue dues à l’infiltration. Figure n°3 : La fosse à boue Source : Salissou Dan Fari : chantier du site SOMAIR(2016) 2.3.2 Préparation de la boue Elle se fait dans une fosse ou bac à boue (la centrale à boue).Le contenant est remplie d’eau provenant de la citerne présente sur le lieu de forage. En fonction de la qualité d’eau dans la fosse ou dans le bac, le chef sondeur évalue le nombre de sacs de bentonite à y introduire. La bentonite est mélangée d’eau à l’aide d’un mixeur. Les caractéristiques importantes à maitriser sont la densité et la viscosité. Elles sont de données capitales pour un bon mouvement. La densité se mesure à l’aide d’un balance BAROID cette mesure doit être de 1.20 g/cm3 pour assurer une bonne remontée des cuttings et une bonne consolidation des parois de trou. L’entonnoir MARSH permet d’obtenir le temps d’écoulement de cette même boue en seconde pour le remplissage d’un récipient de capacité ¼ de gallon US, soit 0.95 litre. C’est la viscosité de la boue. Elle doit être entre 40 et 45 seconde pour être pompée sans difficulté et assurer le bon colmatage des parois.
  • 19. 19 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 2.5 Le rôle de la boue Le fluide qui remplit le trou de forage a des multiples rôles qui sont : Le nettoyage du trou, Les déblais (cuttings) sont remontés à la surface ou ils sont partiellement récupérés et étudiés par les géologues. Le maintien de parois de trou et de fluide contenus dans les formations. Les fluides exercent sur la formation un contre pression. Cette contre pression a bien évidement une influence sur l’état de contrainte au voisinage du trou. La lubrification et le refroidissement des outils de forage. La consolidation des parois de forage en déposant en face des zones perméables un dépôt de boue que l’on appelle mud_ cake ou gâteau de boue. Ce dernier finit par empêcher toute circulation de fluide entre le trou de forage et la formation. Une boue ne peut jouer convenablement tous les rôles que nous avons énumères que si elle est conditionnée, c’est-à-dire que si ses principales caractéristiques physiques et chimiques sont maintenues aux valeurs appropriées 2.5 Le forage (exécution) 2.5.1 Avant-trou Le derrick dressé ; un outil tricône à huit pouces et demi de dimensions est monté sur la tige carrée. L’outil est choisi en fonction du diamètre du tube guide. La pompe à boue actionnée et refoulant la boue de circulation jusqu’aux orifices de l’outil, la table de rotation est en marche et le mouvement de rotation est transmis à la tige carrée. En suite cette tige est descendue et la foration se fait jusqu’à une profondeur d’un mètre (1). La moufle mobile remonte la tige carrée et le tube guide est installé dans le trou à la profondeur définie pour éviter les effondrements superficielles du terrain. 2.5.2 Le tubage Le tubage correspond à la mise en place d’un tube en acier six pouces un demi appelé tube guide qu’on installe généralement à une profondeur de 5m et qui ressort à la surface sur 0.5m. Ici au niveau de ce tube on met du sable et de la bentonite mélangés pour mettre au niveau de l’espace annulaire situé entre la paroi externe du tube et la paroi interne du trou de forage.
  • 20. 20 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 Table de rotation 2.5.3 La foration Après la pose de ces dispositifs, l’outil tri lame à quatre pouces de dimensions trois quart, choisit en fonction du type de terrain sur le site, est monté définitivement et la foration se poursuit jusqu’à introduire la longueur de la tige carrée dans le sol. Cette dernières remontée à l’aide d’une moufle mobile et sera calé contre le derrick après avoir retiré l’outil. A l’aide d’une moufle mobile une tige retirée du camion sera visées à l’outil. La tige va être descendue totalement puis calée et au-dessus de cette tige, le Kelly s’emboitera. La tige carrée est serré à l’aide d’une clé (à mollette, à chaine, ou hydraulique). La pompe à boue et la table de rotation remises en fonction, la foration continue en descendant la tige de sonde. Cette opération de monter de tige se répète tige après tige jusqu’à atteindre la profondeur requise. Pour ce qui concerne la remontée des tiges lors des incidents (pannes,….) ou en fin de sondage, l’opération inverse à l’opération de foration sera pratiquée. Figure n°4 : Table de rotation ; Kelly et l’outil à huit pouces Source : Salissou Dan Fari : chantier du site SOMAIR(2016) Kelly Outil à huit pouces
  • 21. 21 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 2.7 Récupération et disposition de cuttings Le forage rotary permet de fournir à la surface, dans les canaux de décantation, des cuttings des formations rencontrées par l’outil. Ces échantillons broyés contenant une forte quantité de boue de circulation sont piégés puis récupérés au niveau de tamis. Les tas de cuttings lavés sont disposés assez loin et en contre pente si possible de la plateforme de sondage afin d’éviter que d’éventuelles boues de forage viennent noyer les échantillons. Les tas de cuttings sont bien alignés par dix. L’espacement entre la ligne de cuttings doit être suffisant (50cm) pour faciliter l’accès aux tas. Chaque tas de cuttings doit être suffisamment représentatif du mètre foret. Toute absence ou faible récupération de cuttings doit être signalé. Si par endroit il ya un manquant de cuttings, un caillou bien visible doit être disposé à chaque emplacement. Figure n°5 : Cuttings récupérés ; lavés et disposées. Source : Salissou Dan Fari : chantier du site SOMAIR(2016) 2.8 La circulation Une fois la profondeur atteinte, c’est la fin de la foration. Alors la circulation de la boue du troue peut commencer. Elle dure au minimum une heure est après le nettoyage du trou qui est indispensable. Conclusion La technique de forage rotary à permit de bien faire dans le but de la récupération de carotte. Elle est plus rapide, efficace et économique dans le domaine du forage.
  • 22. 22 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 CHAPITRE3 : LA RECUPERATION DE LA CAROTTE Introduction Le carottage est le prélèvement d’un échantillon de sous-sol terrestre ou marin obtenu à l’aide d’un tube appelé carottier que l’on fait pénétrer dans le sous-sol. Dans un premier temps nous allons essayer de parler du principe, la mise en œuvre ensuite le mode opératoire, mode de récupération puis la mise en caisse et en fin les paramètres pour ressortir la carotte. 3.1 Principe Le principe de sondage carotté est de venir découper un cylindre de terrain le plus intact possible afin de réaliser des observations et des essais représentatifs des formations en place. Le découpage du terrain peut être fait par fonçage ou battage (carottier poinçonneur) ou par rotation (carottier rotatif). 3.2 Mode opératoire Il est indispensable, d’abord, de nettoyer parfaitement le trou, en utilisant, au besoin un panier à sédiment sur 40 ou 50 dernier mètre forés. La descente du carottier au fond du trou est à moins de quelque centimètre du fond. La circulation se déroule à très faible débit de boue, puis avec une vitesse légère, en tournant lentement en accélérant avec appuie. Lorsque le carottier se place sur le terrain estimé pour débuter le carottage, les différents réglages et collage se procèdent à savoir la rotation pour bruler et sectionner la carotte à sa base. Pour remonter le carottier, il y a lieu de procéder d’abord très lentement, afin de ne pas détériorer le trou. La manœuvre des tiges doit qui s’opère (emplois des clés à chaine de préférence) pour ne pas risquer de perdre tout ou une partie de la carotte.
  • 23. 23 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 Figure n°7 : Ressort extracteur Source : Salissou Dan Fari : chantier de SOMAIR(2016) 3.2 Mise en œuvre Les carottier rotatifs sont constitués d’un tube cylindrique à l’extrémité du quel se trouve un outil appelé couronne. L’ensemble est en rotation et en appui par la tête de forage via le train de tige. La couronne munie d’élément d’abrasion, découpe le terrain qui entre à l’intérieur du tube du carottier. Un extracteur rompe le contact entre la carotte et le terrain en place puis maintient la carotte à l’intérieur du tube carottier. Figure n°6 : Couronne Source : Salissou Dan Fari : chantier de SOMAIR(2016) Tube carottier Couronne nnnne
  • 24. 24 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 3.4 Mode de récupération Pour sortir la carotte du carottier, employer un maillet en bois, l’air comprimés, ou une pompe, à l’exclusion d’un marteau ou d’une masse métallique. Apres démontage de l’outil de coupe, la carotte est éjecté sous pression hydraulique, c’est une zone délicate s’opère horizontalement. Ne jamais perdre de vue que les carottiers sont des outils de haute pression, les tubes sont minces et les filetages sont fin et fragiles. Figure n°8 : Echantillon de la carotte Source : Salissou Dan Fari : chantier du site SOMAIR(2016) 3.5 Mise en caisse de la carotte Apres avoir récupéré la carotte, elle est soumise au géologue qui la nettoie en premier lieu et il la découpe en 0.5m de longueur et il la place dans des caisses conçues pour les circonstances et sont envoyée au laboratoire spécialisées.
  • 25. 25 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 Figure n°9 : Carotte en caisse Source : Salissou Dan Fari : chantier du site SOMAIR(2016) 3.6 Différents types de carottiers Nous pouvons énumérez comme type de carottier : Carottier vertical qui peut être : • Carottier sélectif vertical (conventionnel Geobar S) • Supérieur à 250cm diamètre carotté (101 T6) • Inferieur à 250cm diamètre carotté (106 ; T6) Carottier sélectif de diamètre PQ ; HQ ; et NQ Carottier incliné de diamètre de PQ ; HQ et NQ 3.7 Différents types de couronnes Pour les couronnes nous pouvons citer : La couronne T6 ; 101mm de diamètre La couronne T6 ; 106mm de diamètre La couronne T6 ; 116mm de diamètre
  • 26. 26 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 3.8 Réglage du carottier Il permet d’empêcher l’altération du diamètre de la carotte, afin de ne pas lâcher la carotte dans le trou. Ensuite l’écrou permet de régler pour que le porte ressort ne se bouche pas. 3.9 Paramètres Il s’agit de régler les 3 facteurs suivants : Vitesse de rotation Poids de l’outil Débit de circulation ou produit de boue. 3.9.1 Vitesse de rotation La vitesse de rotation est bien entendu, celle qui procure le plus faible prix de revient par mètre carotté. Elle dépend surtout en degré d’usure de la couronne. 3.9.2 Poids de l’outil Pour la roche dure, la pression sur la couronne ne doit être très élevée. Pour être logique, la détermination du poids à appliquer à une couronne diamantée devrait tenir compte exclusivement du nombre et de la surface de contact des roches, ce qui peut être appliqué au diamant. 3.9.3 Débit de circulation ou produit de boue Le réglage du débit de boue ou d’eau claire, en carottage doit permettre d’assurer une bonne évacuation des cuttings, sans cependant provoquer des failles dans les passages. Conclusion Suite à ce qui précède nous pouvons constater que cette technique est indispensable dans la réalisation de carottage. Une telle activité est pratiquée aussi dans les champs pétrolifères. Une telle société comme ESAFOR qui est expérimenté, pourrait se consulter pour de telle activité à la recherche de ressources naturelles comme le pétrole.
  • 27. 27 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 CONCLUSION GENERALE
  • 28. 28 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 Durant le processus de la récupération, il est primordial de piloter convenablement la récupération de la carotte afin de rationaliser les opérations. Il est important de bien exploiter les marges de manœuvres avec une grande efficacité. Ce rapport a fait ressortir les enjeux d’une bonne sortie de récupération de carotte pour le département de mine de l’ESAFOR.Au sein de ce département les opérateurs, les conducteurs et les mécaniciens travaillent en étroite collaboration pour une bonne rationalisation de processus de la récupération.Le DM a pour mission principale la récupération de la carotte tout en en assurant la pérennité des installations afin de permettre à l’ESAFOR d’atteindre les objectifs demandés par la SOMAIR. Cependant, notons que cette récupération de la carotte va permettre à la SOMAIR de savoir s’il ya une bonne teneur en matière de gisement des minerais ou pas après avoir analysé la carotte. Ce stage ma permis non seulement de mettre en pratique les connaissances acquises pendant la formation mais aussi de cesser l’illusion selon laquelle travailler dans un chantier surtout ceux de forage est un grand danger. Il fut pour nous un grand honneur de l’avoir effectuer dans le département aussi important qui est le DM à l’ESAFOR.Il nous a permis d’évaluer et sa mise en pratique. Dans l’avenir l’entreprise va permettre de poursuivre sa conquête afin de mieux progresser dans la carrière de forage d’eau, sondage minier et pourquoi pas forage pétrolifère.
  • 29. 29 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 - BIBLIOGRAPHIE
  • 30. 30 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 Ouvrages • Edward, C (1976) ; Le forage du puits, édition EDI Rapports : • Harouna Issaka, A (2014). Sondage jour ; Abdou Moumouni de Niamey ; Niger. • Rabe Salissou garba ; M (2013) ; prévention de risque sur le lieu de travail ; mémoire de stage de l’EMIG Site web : • http : //www.Google.com traduction consulté mercredi le 20 juin 2016
  • 31. 31 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 ANNEXE
  • 32. 32 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 ANNEXE Annexe1 : PVC Annexe2 : Machine de forage Annexe3 : Train de tige Annexe4 : Moufle mobile Annexe5 : Organigramme
  • 33. 33 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 Annexe 1: PVC Source : Document de terrain ; DUT 2 ; TGP. Salissou Dan Fari (2016)
  • 34. 34 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 Annexe2 : Machine de forage Source : Document du terrain ; DUT2 ; TGP. Salissou Dan Fari(2016) Annexe3 : Train de tige Source : Document de terrain DUT2 ; TGP ; Salissou Dan Fari(2016)
  • 35. 35 Maman Dan Fari Salissou/Rapport de stage du DUT/TGP, 2eme année, Niger 2016 Annexe 4 : Moufle mobile Source : Document de terrain DUT2 ; TGP : Salissou Dan Fari (2016) Annexe5 : Organigramme Source : Direction GRH de l’ESAFOR Direction generale Direction technique Directeur technique adjoint Superviseur chantier hydraulique Chef chantier hydro Superviseur chantier mines Chef chantier mines Direction administrative & financière Chef service RH Asistant RH Chef service comptabilité Aide comptable Payeur Chef service documentation Direction materiel & logistique/SG Chef SGA & magasins Station & stock conso Magasin forage Magasin mecanique Parcs matériel Gestionnaire atelier mecanique Chef mecanicien Mecaniciens Chef mecanien Mecaniciens Atelier tours Chaudronnerie Chef electricien auto Chef eletricien industriel Transit/exoneration Attachement & facturation DQSE Chef service SSE Agence Niamey Responsable site Expert forage