Forages géothermiques et équipement d’un doublet

Les travaux portent sur un forage de reconnaissance puis, selon les tranches affermies et les résultats obtenus, le rebouchage de ce forage, le forage de production et l’équipement-instrumentation des forages producteur et injecteur. Le captage visé est celui de l’Éocène carbonaté, à environ 60 m de profondeur, pour un débit recherché de 23 m³/h. L’écartement prévisionnel des ouvrages est de 172 m, à réajuster après reconnaissance.

Foration et constitution des ouvrages

Le télescopage doit isoler les formations superficielles de l’aquifère. Les diamètres prévisionnels de foration sont de 445 mm entre 0 et 20 m, puis 311 mm entre 20 et 60 m. La méthode n’est pas imposée ; la foration du réservoir doit être non colmatante autant que possible. En cas de foration à la boue, la boue doit être à la bentonite et une unité de traitement prévue.

Le tubage prévisionnel comprend un tubage plein inox de 323 mm entre 0 et 20 m, puis du tubage inox de 193 mm : plein de 14 à 20 m, crépiné à fil enroulé avec slots de 2 mm de 20 à 59 m, et plein avec bouchon de fond de 59 à 60 m. Le tubage de l’avant-puits doit atteindre le toit de l’aquifère sans le traverser. Les crépines ne doivent jamais être exposées à l’air ; les centreurs sont espacés de 12 m au maximum. Toute adaptation des slots doit être justifiée.

Le ciment doit avoir une densité supérieure à 1,8 et être injecté sous pression par le bas ; un séchage de 48 h est à privilégier. Un échantillon de ciment est conservé en flacon fermé et étiqueté pour consultation de la maîtrise d’œuvre. Le massif filtrant est de préférence en gravier siliceux roulé, calibré et lavé ; l’hypothèse prévue est du 4–8 mm pour des slots de 2 mm, avec une réserve de gravier équivalant à 10 % de la hauteur des crépines. Les terrains traversés sont prélevés tous les mètres, en sacs étanches non lavés, annotés du chantier et de la profondeur, conservés à l’abri durant le chantier pour consultation.

Nettoyage, développement et essais

Le nettoyage par air-lift évacue boues et dépôts ; le brossage des crépines est à évaluer. Le développement comprend un premier pompage proche de 23 m³/h pour obtenir une eau claire. Un développement complémentaire à la pompe ou par pompage alterné peut être réalisé si nécessaire. Une diagraphie au micromoulinet identifie les zones productives ; l’acidification peut ensuite être mise en œuvre si elle est validée par la maîtrise d’œuvre, avec passes et volumes définis d’un commun accord. Un air-lift est réalisé entre les passes d’acide.

Les essais comprennent des paliers de pompage et d’injection : une heure par palier, avec une phase d’arrêt et une remontée d’une heure pour chacun des quatre paliers. Les débits donnés à titre d’exemple sont 13, 23, 33 et 43 m³/h, à redéfinir après le développement ; les mêmes paliers sont réalisés en pompage et en injection. Les essais longue durée durent au minimum 48 h, en continu et à débit constant ; la remontée est observée au maximum 12 h si le niveau n’est pas revenu à la normale. Le suivi automatique utilise des sondes de type DIVER à pas de 1 à 2 secondes et une sonde barométrique ; un suivi manuel complète les mesures en cas de défaillance. Un débitmètre permet de mesurer le débit et le volume prélevé.

En fin d’essais, un laboratoire spécialisé certifié COFRAC réalise les analyses d’eau : paramètres in situ, ions, métaux, charge particulaire, bactéries et paramètres globaux. Le prélèvement se fait par robinet métallique stérilisable à la flamme. L’inspection caméra vérifie notamment la profondeur, les tubages et soudures, le niveau et la couleur de l’eau, le massif filtrant visible, les crépines et le bouchon de fond ; la vidéo et des captures d’écran sont versées aux livrables.

Équipements, instrumentation et réception

Le forage producteur reçoit notamment une bride étanche inox DN323, une colonne d’exhaure inox estimée DN80, une pompe dimensionnée et justifiée par note de calcul pour le débit nominal recherché de 23 m³/h, des tubes guides pour sondes manuelle et automatique et les accessoires nécessaires à la maintenance. La pompe de référence indiquée est une Grundfos SP32-9, de débit nominal 32 m³/h, NPSH 3,18 m et hauteur nominale 66 m ; le choix retenu doit être justifié. Le forage injecteur reçoit une bride étanche inox DN323, une colonne de réinjection inox estimée DN80 et des tubes guides ; aucun système de rétrolavage n’est souhaité.

Les têtes sont instrumentées en inox ou avec revêtement époxy. Côté producteur : clapet anti-retour DN80, robinet de prélèvement stérilisable avec manomètre 0–16 bars, sonde de pression 0–16 bars, sonde de température, débitmètre électromagnétique-totalisateur et vanne papillon DN80 en attente. Côté injecteur : vanne hydraulique de stabilisation DN80 en série, sonde de pression 0–16 bars, débitmètre-totalisateur, sonde de température et vanne papillon DN80 en attente. Les câbles sont mis en attente ; leur raccordement aux armoires électriques et variateurs n’est pas compris.

Chaque ouvrage est protégé par une chambre aérienne adaptée aux équipements, à la maintenance et à l’évacuation des eaux résiduelles, fermée et ventilée. Une dalle béton de 30 cm de hauteur protège la base ; la tête dépasse de 50 cm. Le forage peut être recépé autant que nécessaire pour atteindre une hauteur compatible. Les plans et coupes de l’installation, notes de calcul et fiches techniques sont à produire.

Les deux réceptions sont distinctes : après les essais hydrogéologiques, puis après équipement, instrumentation et pose de la chambre. Les réserves sont à lever dans le délai convenu au procès-verbal et au plus tard 90 jours après réception. Le DOE est remis sous 3 semaines après travaux et comprend notamment coordonnées GPS et altimétrie, plans, coupes techniques et géologiques, rapports de diagraphie et d’essais, relevé daté du compteur d’eau, bordereaux de déchets et rapports journaliers. Les tuyauteries et soudures sont garanties cinq ans, sous réserve que les débits des essais longue durée restent identiques après une année de fonctionnement.

Organisation et contraintes de chantier

Le titulaire prend en charge les démarches DICT et télédéclaration GMI, l’autonomie en eau et en énergie si les raccordements au site ne sont pas possibles, le compteur si raccordement, les autorisations de voirie, les rejets qui lui incombent, la plateforme temporaire si nécessaire et la remise en état. La plateforme prévisionnelle est de 300 m² (20 × 15 m), avec plaques de roulage et géotextile oléophile sous la foreuse, le groupe électrogène et le compresseur. Le chantier se déroule dans un lycée en activité : balisage, sécurisation et EPI sont requis ; la maîtrise d’ouvrage peut demander un arrêt pendant les examens ou d’autres périodes spécifiques.

Les eaux d’exhaure sont traitées sur site par bassin de décantation, avec floculant si nécessaire et neutralisation à la chaux pendant l’acidification si besoin. Les rejets au réseau pluvial doivent respecter les seuils fixés par l’accord du concessionnaire. Déblais, cuttings et boues sont évacués vers un centre agréé avec bordereaux de suivi. Le matériel est propre et entretenu ; le stockage de carburants, huiles, lubrifiants et produits nettoyants industriels est proscrit dans la zone d’intervention et ses abords. Le matériel est insonorisé selon la réglementation ; les activités bruyantes cessent entre 20 h et 7 h, les week-ends et jours fériés. La coordination des intervenants, le suivi journalier, les contrôles et la remise en état sont à la charge du titulaire dans le périmètre du marché.