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La mousse de forage est un milieu de forage formulé constitué de bulles de gaz dispersées dans une phase aqueuse contenant des tensioactifs.
La mousse de forage associe généralement de l’eau, un mélange d’agents moussants et de l’air ou de l’azote, ainsi que des polymères facultatifs et d’autres additifs sélectionnés en fonction des conditions de forage.
La mousse de forage assure le transport des déblais et fournit un milieu de circulation à faible densité pour les applications appropriées de forage pneumatique, de forage de puits d’eau, d’exploration minière et de forage en sous-pression.
Numéro CAS : Non applicable au système complet ; les différents composants possèdent leurs propres numéros CAS
Numéro CE : Non applicable au système complet ; des numéros CE peuvent être attribués aux différents composants
Formule moléculaire : Variable ; formulation gaz–liquide dépourvue de composition moléculaire fixe
Poids moléculaire : Non applicable à la formulation complète
Synonymes : Mousse de forage, Fluide de forage moussé, Fluide de forage à base de mousse, Mousse aqueuse de forage, Mousse gaz–liquide de forage, Milieu de forage moussé, Mousse de forage stable, Boue de forage moussée stable, Fluide de forage à mousse rigide, Fluide de forage en mousse rigide, Boue de forage à mousse rigide, Fluide de forage moussé viscosifié, Fluide de forage moussé viscosifié par polymère, Fluide aqueux de forage moussé, Fluide de forage moussé à base d’eau, Mousse de forage à base d’eau, Fluide de forage air-mousse, Fluide de forage à mousse d’air, Boue de forage air-mousse, Fluide de forage moussé à base d’air, Fluide de forage azote-mousse, Fluide de forage à mousse d’azote, Fluide de forage moussé à base d’azote, Fluide de forage gaz-mousse, Fluide de forage moussé gazéifié, Fluide de forage à mousse gaz-liquide, Fluide de forage diphasique gaz-liquide, Fluide de forage moussé diphasique, Fluide de forage moussé aéré, Fluide de forage moussé à faible densité, Fluide de forage moussé à très faible densité, Fluide de forage moussé en sous-pression, Mousse de forage en sous-pression, Fluide de forage moussé UBD, Fluide UBD à base de mousse, Fluide de forage moussé à pression réduite, Fluide de forage moussé léger, Fluide de forage moussé à base de tensioactifs, Fluide de forage moussé stabilisé par des tensioactifs, Fluide de forage moussé chimiquement stabilisé, Fluide de forage moussé stabilisé par polymère, Fluide de forage moussé à haute stabilité, Fluide de forage moussé recyclable, Fluide de forage moussé à recirculation, Fluide de forage moussé réutilisable, Fluide de forage moussé à circulation directe, Fluide de forage moussé à base d’huile, Fluide de forage moussé à phase externe huileuse, Fluide de forage moussé contre les pertes de circulation, Fluide de forage moussé pour formations à basse pression, Fluide de forage moussé pour formations fracturées, Fluide de forage moussé pour puits d’eau, Fluide de forage moussé pour puits de pétrole, Fluide de forage moussé pour puits de gaz, Fluide de forage moussé géothermique, Fluide de forage moussé pour l’exploration minière, Fluide de forage moussé pour trous de forage, Fluide de circulation moussé pour puits, Fluide de circulation en mousse, Fluide de circulation moussé, Fluide moussé de forage de puits, Fluide moussé de forage et de reconditionnement, Fluide moussé de reconditionnement de puits, Fluide moussé stable de reconditionnement de puits
APPLICATIONS
La mousse de forage sert de milieu de circulation pour transporter les déblais de forage depuis le trou de forage jusqu’à la surface.
La mousse de forage associe une faible masse volumique apparente à la résistance à l’écoulement générée par sa structure de bulles, favorisant ainsi le transport des matières solides dans des conditions d’exploitation appropriées.
Les performances de la mousse de forage dépendent de la texture des bulles, de la fraction gazeuse, des conditions de circulation ainsi que de la taille et de la concentration des déblais.
La mousse de forage nécessite une évaluation hydraulique, car une formation satisfaisante de mousse ne garantit pas à elle seule un nettoyage adéquat du trou en profondeur.
La mousse de forage convient à certaines opérations de forage en sous-pression dans des réservoirs épuisés ou naturellement soumis à une faible pression.
La mousse de forage peut fournir une densité de circulation inférieure à celle d’un fluide aqueux non moussé, contribuant ainsi à réduire la composante hydrostatique de la pression de fond.
La mousse de forage nécessite une évaluation de la pression hydrostatique et de la pression de frottement, car la compressibilité modifie le profil de pression en circulation.
La mousse de forage doit être intégrée à des systèmes appropriés de contrôle du puits et de traitement en surface lorsque des fluides de formation sont susceptibles de pénétrer dans le puits.
La mousse de forage offre une autre méthode de circulation dans les formations fracturées ou sujettes aux pertes.
La mousse de forage peut réduire le volume de liquide et la charge hydrostatique associés au maintien d’une colonne complète de fluide de forage liquide conventionnel.
La mousse de forage facilite le transport des déblais lorsque des pertes importantes rendent difficile le maintien d’une circulation liquide conventionnelle.
Le choix de la mousse de forage dépend néanmoins de la stabilité de la formation et des exigences de pression, car un système de circulation léger ne colmate pas à lui seul les fractures.
La mousse de forage contribue au forage de puits d’eau assisté par air en favorisant l’élimination des déblais et de l’eau rencontrée.
La mousse de forage peut améliorer la capacité de remontée du flux de gaz en circulation lorsqu’un système moussant approprié est maintenu.
La mousse de forage destinée à la construction de puits d’eau potable nécessite des composants et des qualités conformes aux exigences applicables à l’eau potable et à la construction des puits.
La certification de la mousse de forage s’applique à des formulations répertoriées et à des conditions d’utilisation précises, y compris tout rinçage requis avant la mise en service du puits.
La mousse de forage est employée dans les programmes appropriés d’exploration minière et dans d’autres opérations de forage assistées par air.
La mousse de forage facilite le transport des fragments de roche et des particules fines par le flux de retour en circulation.
La formulation de la mousse de forage doit être compatible avec la composition chimique de l’eau disponible et avec la contamination attendue par l’eau de formation.
Le choix de la mousse de forage doit également tenir compte des effets sur les échantillons récupérés, les analyses ultérieures et les exigences d’élimination.
La mousse de forage peut faciliter les opérations lorsque l’eau pénétrant dans le trou perturbe le transport des déblais par air sec.
La mousse de forage incorpore le liquide rencontré dans un flux de retour soutenu par la mousse lorsque la chimie moussante et l’alimentation en gaz sont appropriées.
Les performances de la mousse de forage peuvent se détériorer si l’arrivée d’eau dilue excessivement le tensioactif ou modifie l’équilibre gaz-liquide.
La mousse de forage doit donc être évaluée en fonction de l’arrivée d’eau prévue, sans supposer qu’elle possède une capacité illimitée de gestion de l’eau.
La mousse de forage peut réduire les poussières en suspension dans l’air et la tendance des déblais d’argile humide à adhérer dans certaines applications de forage pneumatique.
La mousse de forage facilite le mouillage et le transport des particules fines, réduisant ainsi la dépendance à un flux de déblais entièrement sec.
La mousse de forage peut également réduire l’accumulation sur les parois et l’érosion lorsque la formulation et les conditions de circulation conviennent à la formation.
Les avantages de la mousse de forage restent dépendants des conditions du site et n’éliminent pas la nécessité de contrôler l’exposition aux poussières ou d’évaluer la stabilité du trou de forage.
La mousse de forage a été étudiée pour le forage géothermique à travers des formations sous-pressurisées.
Les formulations de mousse de forage destinées à une utilisation à température élevée nécessitent de vérifier la stabilité des tensioactifs, la persistance de la mousse et la compatibilité avec les fluides de formation.
Le développement de la mousse de forage pour les conditions géothermiques tient également compte du transfert thermique et du comportement en matière de corrosion.
Une capacité de température géothermique ne doit être attribuée à la mousse de forage que lorsqu’elle est étayée pour la formulation concernée. [osti.gov]
DESCRIPTION
La mousse de forage représente une catégorie fonctionnelle de formulations plutôt qu’une substance chimique unique.
La mousse de forage contient une phase gazeuse séparée par des films aqueux et des canaux liquides stabilisés par des composants tensioactifs.
La mousse de forage se forme sous l’action combinée de la chimie moussante et de la dispersion mécanique du gaz dans le liquide.
La mousse de forage doit être distinguée de l’additif moussant concentré fourni avant la dilution et l’incorporation du gaz.
Les tensioactifs de la mousse de forage s’accumulent aux interfaces gaz–liquide et contribuent à empêcher la coalescence des bulles.
La mousse de forage peut contenir des polymères hydrosolubles ou d’autres composants viscosifiants afin de modifier la phase liquide et de soutenir les performances de la mousse.
L’adéquation de la mousse de forage dépend de sa résistance à la salinité, à la dureté, aux matières solides, à la contamination par l’huile et à la température prévues pendant le forage.
La compatibilité de la mousse de forage doit être établie pour la formulation complète, car ces conditions peuvent affecter différemment les divers systèmes tensioactifs.
La qualité de la mousse de forage décrit la fraction volumique de gaz du mélange gaz–liquide à une pression et une température déterminées.
La densité de la mousse de forage varie à mesure que le gaz se comprime ou se détend le long du circuit de circulation.
La rhéologie de la mousse de forage dépend également de la taille des bulles, de leur distribution granulométrique, de la composition du liquide et des conditions de cisaillement.
La mousse de forage doit par conséquent être caractérisée dans des conditions pertinentes plutôt que de se voir attribuer une densité ou une viscosité universelle.
La mousse de forage présente normalement un aspect cellulaire et mousseux, sa couleur et son opacité étant influencées par les additifs et les matières solides entraînées.
La mousse de forage évolue sous l’effet du drainage du liquide, de la coalescence des bulles et des changements dans la répartition du gaz.
Les concentrés commerciaux destinés à la mousse de forage peuvent différer considérablement par leur teneur en tensioactifs, leurs solvants porteurs, leur teneur en conservateurs et leur classification des dangers.
L’adéquation environnementale de la mousse de forage et les précautions sur le lieu de travail dépendent donc des composants sélectionnés et des contaminants acquis pendant l’utilisation.
PROPRIÉTÉS
Nom du produit : Mousse de forage
Identité chimique : Système de forage gaz–liquide formulé
Classe fonctionnelle : Milieu de circulation moussé
Numéro CAS : Aucun numéro CAS unique pour le système complet
Numéro CE : Aucun numéro CE unique pour le système complet
Formule moléculaire : Variable
Poids moléculaire : Non applicable
Phase liquide principale : Eau contenant des agents moussants et des additifs facultatifs
Phase gazeuse principale : Air ou autre gaz sélectionné, généralement de l’azote
Composition en tensioactifs : Dépend de la formulation
Composants facultatifs : Polymères, viscosifiants et autres additifs de forage propres à l’application
État physique : Mousse multiphasique pendant l’utilisation
Aspect : Mélange cellulaire ou mousseux ; la couleur et la teneur en matières solides dépendent de la formulation et des conditions de service
Forme de commercialisation : Généralement des concentrés d’agents moussants et des additifs auxiliaires séparés
Qualité de la mousse : Volume du gaz divisé par le volume combiné du gaz et du liquide à une pression et une température indiquées
Masse volumique apparente : Dépend de la fraction gazeuse, de la composition des phases, de la pression, de la température et des matières solides entraînées
Viscosité apparente : Dépend de la texture des bulles, de la qualité de la mousse, de la formulation, du taux de cisaillement et de la méthode d’essai
Compressibilité : Principalement déterminée par la phase gazeuse et sa fraction volumique
Stabilité de la mousse : Dépend de la formulation, de la contamination, de la température, de la pression et des conditions d’essai
Drainage du liquide : Dépend du temps et des conditions
pH : Déterminé par la formulation aqueuse ; aucune valeur universelle
Compatibilité avec l’eau : Déterminée par le mélange d’agents moussants et la composition chimique de l’eau
Tolérance à la salinité : Dépend de la qualité et de la formulation
Tolérance à l’eau dure : Dépend de la qualité et de la formulation
Tolérance à l’huile : Dépend de la formulation et de la contamination
Stabilité thermique : Doit être vérifiée pour le système sélectionné
Point d’éclair : Aucune valeur universelle ; certains concentrés moussants contenant des solvants sont inflammables
Fonction principale : Transport des déblais au moyen d’un milieu de circulation à faible densité
Principales applications : Forage pneumatique approprié, forage de puits d’eau, exploration minière et forage en sous-pression
Classification SGH : Ne peut pas être déterminée uniquement à partir de la désignation générique
Mention d’avertissement : Déterminée par la FDS de chaque formulation fournie
Danger pour l’environnement : Dépend des composants et de la contamination
Classification pour le transport : Déterminée séparément pour les concentrés, les additifs et les gaz comprimés fournis
Conditions de stockage : Propres à chaque composant ; la mousse opérationnelle est généralement produite pour être utilisée plutôt que stockée comme un produit fini stable
Durée de conservation : Dépend de la qualité, de la composition, de l’emballage, des conditions de stockage et du fabricant
Conformité réglementaire : La formulation exacte, l’application, le champ de certification et les exigences locales déterminent l’adéquation.
PREMIERS SECOURS
Inhalation :
Transporter la personne exposée à l’air frais si cela peut être effectué en toute sécurité.
Consulter un médecin en cas de difficultés respiratoires, de toux persistante, d’étourdissements ou d’altération de la conscience.
En cas de suspicion de manque d’oxygène ou de présence de gaz de formation dangereux, les secouristes doivent utiliser un équipement respiratoire approprié et suivre les procédures de secours d’urgence.
Contact avec la peau :
Retirer les vêtements contaminés et laver soigneusement la peau affectée à l’eau et au savon.
Consulter un médecin si l’irritation persiste.
Suivre la FDS propre à l’additif lorsque des agents moussants concentrés ou d’autres composants dangereux sont concernés.
Contact avec les yeux :
Rincer immédiatement avec de l’eau propre s’écoulant doucement tout en maintenant les paupières ouvertes.
Retirer les lentilles de contact si elles sont présentes et faciles à enlever, puis poursuivre le rinçage.
Consulter rapidement un médecin après une exposition à un agent moussant concentré, car certaines formulations peuvent provoquer de graves lésions oculaires.
Ingestion :
Ne pas faire vomir.
Contacter rapidement un centre antipoison ou un médecin et fournir les détails de la formulation.
Ne jamais rien administrer par voie orale à une personne inconsciente.
Note à l’attention des médecins :
Traiter en fonction des composants identifiés et de la voie d’exposition.
Évaluer l’exposition potentielle aux solvants porteurs, aux hydrocarbures de formation ou aux gaz dangereux, le cas échéant.
La désignation générique ne correspond pas à un profil toxicologique unique.
MANIPULATION ET STOCKAGE
Manipulation :
Éviter tout contact avec les additifs concentrés et empêcher l’inhalation des pulvérisations ou des vapeurs.
Limiter les éclaboussures pendant le mélange, le transfert et la manipulation du fluide de retour.
Utiliser la FDS régionale en vigueur pour chaque composant fourni.
Contrôles techniques :
Assurer une ventilation et un confinement adaptés aux additifs et aux gaz présents.
Utiliser des équipements adaptés à la pression, des dispositifs de décompression appropriés et des procédures d’isolement pour le système de circulation.
Veiller à ce que les installations d’urgence de rinçage des yeux et de lavage soient accessibles.
Protection individuelle :
Porter des gants résistants aux produits chimiques, des lunettes de protection contre les éclaboussures et des vêtements de protection adaptés à la formulation.
Ajouter un écran facial lorsqu’un risque important d’éclaboussures existe.
Sélectionner l’équipement de protection en fonction des contaminants présents dans le fluide usagé ainsi que des composants d’origine.
Sécurité relative aux gaz et à la pression :
Fixer solidement les bouteilles de gaz et protéger les équipements sous pression contre les dommages.
Empêcher l’accumulation d’azote dans les espaces clos ou mal ventilés.
Évaluer les dangers liés aux gaz de formation indépendamment de la chimie moussante, notamment le sulfure d’hydrogène et les hydrocarbures inflammables, le cas échéant.
Protection respiratoire :
Sélectionner la protection respiratoire à partir d’une évaluation de l’exposition.
Les appareils respiratoires filtrants ne protègent pas dans les atmosphères appauvries en oxygène.
Utiliser un appareil respiratoire approprié à adduction d’air ou autonome lorsque le danger lié au gaz et le plan d’urgence l’exigent.
Contrôle des incendies et de l’électricité statique :
Appliquer des mesures de contrôle des sources d’inflammation à tout concentré inflammable ou flux de retour contenant des hydrocarbures.
Mettre à la terre et relier équipotentiellement les équipements de transfert lorsque la formulation fournie exige ces précautions.
Utiliser du matériel électrique adapté à toute atmosphère inflammable identifiée.
Stockage :
Stocker les concentrés d’agents moussants et les additifs dans des récipients compatibles hermétiquement fermés.
Respecter les limites de température documentées et protéger les qualités concernées contre le gel ou la chaleur excessive lorsque cela est indiqué.
Séparer les composants incompatibles et maintenir une identification claire des récipients.
Compatibilité des matériaux :
Vérifier la compatibilité des joints, des tuyaux, des pompes et des matériaux de stockage avec la formulation complète.
Tenir les préparations tensioactives à l’écart des produits chimiques incompatibles indiqués dans leur FDS.
Éviter toute contamination involontaire par des agents antimousse susceptible de compromettre les performances de la mousse de forage.
Procédures en cas de déversement et de fuite :
Isoler la zone concernée et arrêter la fuite uniquement lorsque cela peut être fait en toute sécurité.
Contenir les déversements liquides au moyen d’absorbants compatibles ou d’équipements de récupération.
Dépressuriser les équipements conformément aux procédures approuvées avant toute tentative de réparation.
Précautions environnementales :
Empêcher tout rejet incontrôlé dans les canalisations, le sol, les eaux souterraines ou les eaux de surface.
Confiner les retours de mousse, les résidus liquides et les eaux de lavage contaminées.
Une allégation de biodégradabilité concernant un composant moussant particulier n’autorise pas le rejet de l’ensemble du fluide de forage usagé.
Intervention en cas d’incendie :
Sélectionner les agents extincteurs en fonction des composants en combustion et des conditions environnantes.
Les pompiers doivent utiliser un appareil respiratoire autonome en présence de fumées ou de gaz dangereux.
Ne pas supposer que la mousse de forage possède les propriétés ou les homologations d’une mousse extinctrice.
Élimination des déchets :
Caractériser le fluide usagé en fonction de ses additifs, des matières solides forées et de la contamination acquise.
Gérer les liquides séparés, les matières solides, les absorbants et les emballages au moyen de filières appropriées de traitement des déchets.
Respecter les autorisations de rejet et la réglementation applicable en matière de déchets.
