FR2788557A1

FR2788557A1 - Mechanically drilling large bore vertical tunnels and holes, in which brace is prestressed axially in traction by its free end so it imposes axial load on drill

Info

Publication number: FR2788557A1
Application number: FR9900384A
Authority: FR
Inventors: Pierre Devaux
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-01-15
Filing date: 1999-01-15
Publication date: 2000-07-21

Abstract

Before drilling a brace (1) which is mechanically resistant to traction along the axis of the hole for the depth to be drilled is put into the ground and anchored by its buried end (3) at the expected level of the bottom of the hole. During drilling, the brace is prestressed axially in traction (in 13) by its free end (7) and as drilling progresses, the brace imposes axial load on the drill Mechanical drilling process in which at least one drill (6) is displaced along the axis (2) of a hole (5) to be drilled under an applied axial load. The axial load is applied by pulling on the brace. Drilling is achieved by rotating the drill bit. The axial load is transferred to the drill by a shaft or train of shafts (9) which coaxially surround the brace allowing free sliding movement and free rotation relative to the brace. This shaft is driven in rotation to drive the drill bit in rotation. There is sufficient annular space between the shaft and the brace to allow drilling debris to be removed. The brace is hollow and is used for the injection of fluid under pressure to pump out the drilling debris. An Independent claim is also included for an installation for carrying out the above process.

Description

PROCEDE ET INSTALLATION DE FORAGE MECANIQUEMECHANICAL DRILLING PROCESS AND INSTALLATION

A TIRANT PRECONTRAINTA PRESSURE TENSION

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux procédés et installations de forage mécanique dans lesquels au moins un outil de forage est déplacé, selon l'axe d'un puits à forer, sous l'action d'un effort de poussée axiale qui lui est appliqué. L'invention s'applique tout particulièrement, bien que non exclusivement, au forage de puits ou de galeries de grand diamètres verticaux ou inclinés, utilisés pour l'accès ou l'aérage des mines, pour les cheminées d'équilibre et galeries de barrages hydroélectriques, pour les tunnels ou galeries de tous types et de passage des servitudes en tous genres pour les pieux de fondation et en particulier les gros pieux sécants, et en général le creusement de tous forages, tunnels, galeries ou puits de toute nature, en terrains The present invention relates to improvements made to mechanical drilling methods and installations in which at least one drilling tool is moved, along the axis of a well to be drilled, under the action of an axial thrust force which is assigned to it. applied. The invention applies very particularly, although not exclusively, to the drilling of wells or galleries of large vertical or inclined diameters, used for access or ventilation of mines, for balance chimneys and dam galleries hydroelectric, for tunnels or galleries of all types and for the passage of easements of all kinds for foundation piles and in particular large intersecting piles, and in general the digging of all boreholes, tunnels, galleries or wells of any kind, land

stables ou non.stable or not.

Elle concerne en général tous les forages dans le sol pour les domaines des forages d'eau, des forages miniers, des fondations spéciales, et des puits et tunnels. Elle concerne tout particulièrement le forage des puits verticaux de grand diamètre, de l'ordre de 1 à 6 m et plus, réalisés en descendant, c'est à dire en général It generally concerns all drilling in the ground for the fields of water drilling, mining drilling, special foundations, and wells and tunnels. It relates in particular to the drilling of vertical wells of large diameter, of the order of 1 to 6 m and more, made downhill, that is to say in general

depuis la surface vers le fond.from the surface to the bottom.

Les procédés de forage existant actuellement dans le domaine des forages, puits, tunnels et galeries utilisent un ou plusieurs outils rotatifs, avec ou sans percussion, en contact avec le terrain et comportant un système de poussée axiale permettant la pénétration de The drilling methods currently existing in the field of drilling, wells, tunnels and galleries use one or more rotary tools, with or without percussion, in contact with the ground and comprising an axial thrust system allowing the penetration of

l'outil dans le terrain.the tool in the field.

L'entraînement en rotation est assuré: - soit par une tête de rotation ou une table de rotation située en tête du puits et transmettant le couple de rotation à l'outil en général par l'intermédiaire d'un train de tiges; la réaction du couple de rotation est reprise, dans ce cas, par une structure en tête de forage; - soit par un moteur de fond transmettant le couple directement à l'outil sur lequel il est, en général, directement fixé; la réaction du couple de rotation est, en général dans ce cas, reprise par des jeux de vérins The rotation drive is provided: - either by a rotation head or a rotation table located at the head of the well and transmitting the torque to the tool in general by means of a drill string; the reaction of the torque is taken up, in this case, by a structure at the head of the borehole; - either by a downhole motor transmitting the torque directly to the tool on which it is, in general, directly fixed; the reaction of the torque is, in general in this case, taken up by sets of cylinders

munis de patins et prenant appui sur les parois du forage. fitted with skids and bearing on the walls of the borehole.

La poussée sur l'outil peut être assurée de The thrust on the tool can be ensured by

différentes manières.different ways.

Dans les forages verticaux ou peu inclinés, la poussée axiale est le plus souvent assurée par des masses appliquées sur l'outil. Ces masses sont en général constituées de tiges lourdes, appelées masse- tiges, In vertical or slightly inclined drilling, the axial thrust is most often provided by masses applied to the tool. These masses are generally made up of heavy stems, called drills,

installées immédiatement au-dessus de l'outil de forage. installed immediately above the drilling tool.

C'est le plus souvent le cas par exemple pour les forages pétroliers ou les forages d'eau; c'est également une This is most often the case for example for oil drilling or water drilling; it is also a

technique employée pour les forages de grand diamètre. technique used for large diameter drilling.

L'installation de ces masses immédiatement sur l'outil permet de toujours maintenir les tiges supérieures en tension. En effet, les tiges comprimées sont immédiatement soumises au flambage et risquent de casser lorsque, pour un effort de compression donné, leur longueur dépasse la longueur critique de flambage, ce qui est presque toujours Installing these masses immediately on the tool always keeps the upper rods in tension. Indeed, the compressed rods are immediately subjected to buckling and risk breaking when, for a given compression force, their length exceeds the critical buckling length, which is almost always

le cas en forage profond avec les techniques existantes. the case in deep drilling with existing techniques.

Les installations de forage utilisant des masse- Drilling installations using mass-

tiges nécessitent un appareil de forage de capacité élevée pour pouvoir manoeuvrer le poids de l'ensemble des tiges et de l'outil de forage, d'une part, et des masse-tiges, d'autre part, ces dernières pouvant représenter jusqu'à rods require a drilling rig of high capacity to be able to maneuver the weight of all the rods and the drilling tool, on the one hand, and the drill rods, on the other hand, the latter being able to represent up to at

% du poids de l'ensemble ou plus.% of the weight of the set or more.

Cette remarque est d'autant plus importante dans les forages de grand diamètre forés en terrains durs qui nécessitent des masses très lourdes pour pouvoir assurer This remark is all the more important in large diameter boreholes drilled in hard terrain which require very heavy masses to be able to ensure

la pénétration optimale de l'outil. optimal tool penetration.

Les poids des masse-tiges représentent par The weights of the drill sticks represent by

ailleurs des coûts de manutention et de transport élevés. elsewhere high handling and transport costs.

De plus les molettes de forage développées pour atteindre des vitesses d'avancement de plus en plus élevées, notamment dans le domaine des tunneliers, nécessitent des efforts axiaux unitaires de plus en plus In addition, the drilling rolls developed to achieve increasingly high forward speeds, in particular in the field of tunnel boring machines, require more and more unitary axial forces.

importants pour atteindre ces hauts rendements. important to achieve these high yields.

La capacité des appareils de forage ne permet pas aujourd'hui de profiter de ces progrès qui demanderaient des poids sur l'outil très supérieurs et donc des machines beaucoup plus puissantes, donc très coûteuses. The capacity of the drilling rigs does not allow today to take advantage of these advances which would require very higher weights on the tool and therefore much more powerful machines, therefore very expensive.

Un autre inconvénient de la technique des masse- Another disadvantage of the mass technique

tiges est rencontré dans les premiers mètres de forage tant que la hauteur forée ne permet pas d'installer toutes les masse-tiges nécessaires pour le diamètre et la nature du terrain foré. La vitesse de pénétration dans les premiers mètres est donc faible tant que tout le poids rods are encountered in the first meters of drilling as long as the drilled height does not allow all the necessary drill rods to be installed for the diameter and nature of the ground drilled. The penetration speed in the first meters is therefore low as long as the whole weight

optimal n'a pu être mis en place.optimal could not be implemented.

Enfin, pour respecter des tolérances directionnelles, notamment de verticalité, il est souvent nécessaire de réaliser avant le puits proprement dit un forage dirigé de petit diamètre qui servira de pilote au plateau à molette équipé, à l'avant, d'un élément spécial destiné à suivre le trou-pilote lors de la pénétration de l'outil de grand diamètre. Or ce trou-pilote est difficile à protéger des éboulements entre sa réalisation et le forage en grand diamètre; d'autre part, il est difficile d'assurer que le forage de grand diamètre suivra le pilote, surtout si l'on traverse des terrains à duretés Finally, to comply with directional tolerances, in particular verticality, it is often necessary to carry out before the actual well a directed drilling of small diameter which will serve as pilot to the roller plate equipped, at the front, with a special element intended to follow the pilot hole when penetrating the large diameter tool. However, this pilot hole is difficult to protect from landslides between its production and drilling in large diameter; on the other hand, it is difficult to ensure that large diameter drilling will follow the pilot, especially if one crosses hard terrain

non régulièrement réparties autour de l'outil. not evenly distributed around the tool.

Néanmoins, dans certains forages très peu profond ou lorsque la faible résistance du terrain ne réclame pas un effort élevé de poussée axiale, cette poussée peut être assurée par un système de vérins développant un effort vers le bas en tête de puits et transmettant cet effort sur l'outil par l'intermédiaire du train de tiges. Ce système est souvent dénommé " pull down ". Une autre application de ce principe se trouve dans certains micro-tunneliers, notamment dans les traversées sous routes ou voies ferrées, o le tube est poussé par des vérins s'appuyant sur la paroi de l'un des puits d'accès. Le tube ayant le diamètre du forage et le However, in certain very shallow boreholes or when the low resistance of the ground does not require a high axial thrust effort, this thrust can be ensured by a system of jacks developing a downward effort at the wellhead and transmitting this effort on the tool via the drill string. This system is often called "pull down". Another application of this principle is found in certain micro-tunneling machines, in particular in crossings under roads or railways, where the tube is pushed by jacks resting on the wall of one of the access shafts. The tube having the diameter of the borehole and the

forage étant court, il n'y a pas de risque de flambage. drilling is short, there is no risk of buckling.

Les systèmes de forage utilisant le système dit " pull down " ne permettent pas de réaliser des forages profond, car les phénomènes de flambage sur les tiges apparaisse très rapidement du fait de leur grand Drilling systems using the so-called "pull down" system do not allow deep drilling, because the buckling phenomena on the rods appear very quickly due to their large

allongement en regard des efforts à appliquer sur l'outil. elongation opposite the forces to be applied to the tool.

Ce système est donc limité à des forages de faibles profondeurs ou ne nécessitant pas d'effort élevé sur l'outil ou encore à des forages de petit diamètre o le diamètre des tiges peut être très proche du diamètre du This system is therefore limited to drilling of shallow depths or requiring no high effort on the tool or even to drilling of small diameter where the diameter of the rods can be very close to the diameter of the

trou, limitant ainsi le phénomène de flambage. hole, thus limiting the phenomenon of buckling.

Enfin la poussée peut être assurée par des vérins longitudinaux "de fond " situés immédiatement derrière l'outil et prenant appui sur les parois du forage par l'intermédiaire d'un jeu de vérins et de patins latéraux. C'est le système utilisé par la plupart des Finally, the thrust can be provided by longitudinal "bottom" jacks located immediately behind the tool and bearing on the walls of the borehole by means of a set of jacks and side shoes. This is the system used by most

tunneliers aujourd'hui.tunnel boring machines today.

Les systèmes de forage utilisant des moteurs de rotation et des vérins de poussée en fond de forage, systèmes comparables à des tunneliers, sont très sophistiqués et, par conséquent, coûteux à construire et à entretenir. La nécessité, en puits profonds, de forer sous eau ou boue à de grandes profondeurs, donc sous des pressions hydrostatiques élevées, rend par ailleurs leur mise au point et leur maintenance très délicates; Enfin, le risque d'éboulement sur l'outil et ses moteurs et vérins de fond peut, du fait du coût des systèmes au fond, avoir des conséquences financières très élevées. Un système comparable a été essayé à la verticale pour forer des puits profonds avec la même méthode. Malheureusement la remontée des déblais en circulation inverse impose de forer sous eau et des problèmes, non résolus à ce jour, ont été rencontrés pour adapter le matériel à des conditions de pression très sévères liées à la profondeur des forages de plusieurs Drilling systems using rotation motors and downhole thrust cylinders, systems comparable to tunnel boring machines, are very sophisticated and therefore expensive to build and maintain. The need, in deep wells, to drill under water or mud to great depths, therefore under high hydrostatic pressures, also makes their development and maintenance very difficult; Finally, the risk of landslides on the tool and its downhole motors and cylinders can, due to the cost of the downhole systems, have very high financial consequences. A comparable system has been tried vertically to drill deep wells with the same method. Unfortunately the rise of spoil in reverse circulation requires drilling underwater and problems, not resolved to date, have been encountered in adapting the equipment to very severe pressure conditions related to the depth of drilling of several

centaines de mètres.hundreds of meters.

Un autre procédé a été développé depuis les années 60 pour forer des puits de grand diamètre, de l'ordre de 1,5 m à 4 m, le plus souvent à usage de puits d'aérage ou d'accès, entre la surface et une galerie ou entre deux galeries, dans les mines. Ce procédé dit du " Raise-borer " ou " Raise-drill ", qui suppose que les terrains forés soient autostables et que les galeries cibles soient accessibles par au moins un autre accès, consiste à forer d'abord en petit diamètre, de l'ordre de 300 mm, un forage dit trou-pilote, réalisé en descendant jusqu'à la galerie cible, depuis la surface ou la galerie supérieure de départ. Lorsque l'outil de petit diamètre a terminé son trou-pilote et débouché dans la galerie cible, il est dévissé de son train de tiges et remplacé par un plateau aléseur de grand diamètre, en général de la dimension du puits fini, plateau équipé de molettes destinées à broyer la roche. Le train de tiges, très résistant, est ensuite entraîné en rotation depuis le haut et une traction est appliquée sur le plateau aléseur qui fore alors à sec en remontant. Le forage est guidé par le trou-pilote réalisé précédemment. Les déblais tombent naturellement dans la galerie inférieure d'o ils sont chargés et évacués par des moyens appropriés jusqu'à l'extérieur, en général par le même accès qui a permis Another process has been developed since the 1960s for drilling large wells, of the order of 1.5 m to 4 m, most often for use as air or access wells, between the surface and a gallery or between two galleries, in the mines. This so-called "Raise-borer" or "Raise-drill" process, which assumes that the drilled land is self-supporting and that the target galleries are accessible by at least one other access, consists in first drilling in small diameter, from the '' order of 300 mm, a so-called pilot hole drilling, carried out down to the target gallery, from the surface or the upper starting gallery. When the small-diameter tool has completed its pilot hole and ended up in the target gallery, it is unscrewed from its drill string and replaced by a large-diameter reamer plate, generally the size of the finished well, plate equipped with knurling wheels for grinding rock. The very resistant drill string is then driven in rotation from the top and a traction is applied to the reamer plate which then drills dry upwards. The drilling is guided by the pilot hole made previously. The cuttings fall naturally into the lower gallery from where they are loaded and evacuated by appropriate means to the outside, generally by the same access which allowed

l'amenée du plateau aléseur.the supply of the reamer plate.

Le procédé dit du " Raise-drill " est très adapté au forage de puits d'aérage dans les mines en exploitation. La simplicité du principe le rend très The so-called "Raise-drill" process is very suitable for drilling air shafts in operating mines. The simplicity of the principle makes it very

économique dans ce cas.economical in this case.

Toutefois, il nécessite l'existence préalable de galeries pour l'amenée et l'installation de l'aléseur sur le train de tiges et l'évacuation des déblais. Il n'est donc pas possible de forer un premier puits d'accès par cette méthode et encore moins un puits unique. Les travaux de forage par ce moyen du " Raise-drill " ne peuvent commencer qu'après que la galerie a atteint le pied du forage, ce qui ne permet aucun travail simultané, et entraîne donc However, it requires the prior existence of galleries for the supply and installation of the reamer on the drill string and the removal of cuttings. It is therefore not possible to drill a first access well by this method and even less a single well. Drilling work by this means of "Raise-drill" can only start after the gallery has reached the foot of the drilling, which does not allow any simultaneous work, and therefore involves

un planning de réalisation plus long. a longer implementation schedule.

D'autre part ce procédé ne peut être mis en oeuvre que dans les terrains stables car il ne peut forer sous protection de On the other hand, this process can only be implemented in stable ground because it cannot drill under protection of

boue bentonitique en remontant.bentonite mud going up.

Le procédé du " Raise-borer " en descendant ne sera cité que pour mémoire, car il utilise strictement la technique du forage The process of "Raise-borer" going down will only be mentioned for the record, because it strictly uses the drilling technique

avec masse-tiges décrit plus haut.with drill sticks described above.

L'invention a donc essentiellement pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus exposés des procédés et installations connus et de proposer un moyen de forage perfectionné qui, notamment dans les domaines d'application plus particulièrement envisagés, satisfasse mieux les exigences de la pratique, en particulier en raison d'une conception particulièrement simple qui réduit le poids des équipements nécessaires tout en permettant d'appliquer un effort de poussée accru sur l'outil, et d'obtenir des rendements meilleurs sans aucun matériel complexe dans le The main object of the invention is therefore to remedy the above-mentioned drawbacks of known methods and installations and to propose an improved drilling means which, in particular in the more particularly envisaged fields of application, better meets the requirements of practice, in particular due to a particularly simple design which reduces the weight of the necessary equipment while making it possible to apply an increased thrust force to the tool, and to obtain better yields without any complex material in the

forage proprement dit.proper drilling.

A ces fins, selon un premier de ses aspects, l'invention est relative à un procédé de forage mécanique selon lequel au moins un outil de forage est déplacé, selon l'axe d'un puits à forer, sous l'action d'un effort de poussée axiale qui lui est appliqué, caractérisé en ce que, préalablement au forage, on met en position dans le sol un tirant mécaniquement résistant à la traction qui s'étend selon ledit axe du puits à forer et au moins sur toute la profondeur prévue pour ledit puits, ce tirant étant ancré par son extrémité enterrée au niveau du fond prévu pour le puits, puis, au cours du forage du puits, le tirant est mis en précontrainte axiale en traction par extrémité libre et on fait progresser l'outil de forage, disposé sensiblement coaxialement au tirant, le long dudit tirant, en lui appliquant des efforts de poussée axiale. De préférence, au cours du forage, les efforts de poussée axiale sont appliqués sur l'outil avec reprise de réaction par For these purposes, according to a first of its aspects, the invention relates to a mechanical drilling method according to which at least one drilling tool is moved, along the axis of a well to be drilled, under the action of an axial thrust force applied to it, characterized in that, prior to drilling, a mechanically resistant to traction which extends along said axis of the well to be drilled and at least over the whole, is placed in position in the ground depth provided for said well, this tie being anchored by its buried end at the level of the bottom provided for the well, then, during drilling of the well, the tie is put in axial prestress in tension by free end and the drilling tool, disposed substantially coaxially with the tie rod, along said tie rod, by applying axial thrust forces to it. Preferably, during drilling, the axial thrust forces are applied to the tool with recovery of reaction by

traction sur le tirant.traction on the tie rod.

En pratique, le forage est souvent effectué par rotation de In practice, drilling is often carried out by rotation of

l'outil.the tool.

Dans le cas de forage à des profondeurs notables, l'effort de poussée axiale est exercé sur l'outil de forage par l'intermédiaire d'une tige ou d'un train de tiges qui entoure sensiblement coaxialement le tirant, avec possibilité de libre coulissement, et éventuellement de libre rotation vis-à-vis du tirant, la tige ou le train de tiges étant maintenu sensiblement centré par rapport au tirant. De plus, il est possible de faire en sorte que la tige ou le train de tiges soit entraîné en rotation et entraîne l'outil de In the case of drilling to notable depths, the axial thrust force is exerted on the drilling tool by means of a rod or a string of rods which substantially coaxially surrounds the drawing, with the possibility of free sliding, and possibly freely rotating with respect to the tie rod, the rod or the string of rods being kept substantially centered with respect to the tie rod. In addition, it is possible to ensure that the rod or the drill string is rotated and drives the cutting tool.

forage en rotation.rotary drilling.

Avantageusement, la tige ou le train de tiges et le tirant définissent entre eux un espace annulaire suffisant pour autoriser Advantageously, the rod or the drill string and the tie rod define between them a sufficient annular space to allow

la remontée des déblais de forage. the recovery of drill cuttings.

En outre, avantageusement également, le tirant est creux et est propre à servir à l'injection d'un fluide sous pression, en In addition, advantageously also, the tie rod is hollow and is suitable for being used for the injection of a fluid under pressure, in

principe de l'air comprimé, pour le pompage des déblais de forage. compressed air principle, for pumping drill cuttings.

Dans une mise en ùvre pratique, le procédé de l'invention comprend les étapes suivantes: tout d'abord, a) on réalise un forage pilote de relativement petit diamètre sur au moins la profondeur prévue du puits à réaliser; b) on introduit dans le forage pilote le tirant mécaniquement résistant à la traction, et on ancre son extrémité au fond du forage pilote puis, c) on raccorde l'extrémité libre du tirant à des moyens de précontrainte axiale en traction propres à raidir l'ensemble du tirant et du train de tiges pendant le forage; d) enfin, on met en action des moyens de poussée associés au train de tiges qui provoquent l'avancement du train de tiges et de l'outil de forage, en même temps éventuellement que le train de In a practical implementation, the method of the invention comprises the following steps: firstly, a) pilot drilling of relatively small diameter is carried out over at least the planned depth of the well to be produced; b) the mechanically tensile tie rod is introduced into the pilot borehole, and its end is anchored to the bottom of the pilot borehole, then, c) the free end of the tie rod is connected to means of axial prestress in tension suitable for stiffening the '' the tie rod and the drill string during drilling; d) finally, thrust means associated with the drill string are actuated which cause the drill string and the drilling tool to advance, possibly together with the drill string

tiges est mis en rotation pour faire tourner l'outil de forage. rods are rotated to rotate the drilling tool.

Une fois le forage achevé, l'outil est ressorti et un outil de surforage peut être descendu pour desceller l'extrémité ancrée du tirant; le tirant est alors extrait dans son intégralité hors du forage. Si la partie ancrée du tirant, au-delà du fond du forage n'est pas gênante, le tirant peut être sectionné au ras du fond du forage à l'aide d'un outil de coupe descendu à cet effet; le tronçon sectionné du tirant est extrait hors du forage, tandis que Once the drilling is completed, the tool is pulled out and an over-drilling tool can be lowered to loosen the anchored end of the tie; the tie is then extracted in its entirety out of the borehole. If the anchored part of the tie rod, beyond the bottom of the borehole is not troublesome, the tie rod can be cut flush with the bottom of the borehole using a cutting tool lowered for this purpose; the cut section of the tie rod is extracted from the borehole, while

la partie ancrée est laissée à demeure au fond du forage. the anchored part is left permanently at the bottom of the borehole.

Selon un autre de ses aspects, l'invention est relative à une installation de forage mécanique comportant un outil de forage propre à être déplacé selon l'axe d'un puits à forer et des moyens de poussée propres à exercer un effort de poussée axiale sur l'outil pour faire avancer celui-ci au cours du forage, caractérisée en ce qu'elle comprend un tirant précontraint en traction s'étendant selon l'axe du puits à forer, sur au moins toute la profondeur prévue pour celui-ci, le tirant étant ancré par son extrémité enterrée au niveau du fond prévu pour le puits, et en ce que l'outil de forage est disposé sensiblement coaxialement au According to another of its aspects, the invention relates to a mechanical drilling installation comprising a drilling tool capable of being moved along the axis of a well to be drilled and thrust means capable of exerting an axial thrust force on the tool for advancing the latter during drilling, characterized in that it comprises a prestressed tension rod extending along the axis of the well to be drilled, over at least the entire depth provided for it , the tie rod being anchored by its buried end at the level of the bottom provided for the well, and in that the drilling tool is disposed substantially coaxially with the

tirant.pulling.

O10 De préférence, les moyens de poussée axiale sur l'outil de forage sont agencés pour coopérer avec le tirant de manière que la réaction de l'effort de poussée engendrée par lesdits moyens soit O10 Preferably, the axial thrust means on the drilling tool are arranged to cooperate with the tie rod so that the reaction of the thrust force generated by said means is

reprise par traction sur le tirant.recovery by traction on the tie rod.

En pratique, il est courant que l'outil de forage soit de In practice, it is common for the drilling tool to be of

type rotatif.rotary type.

En pratique également, l'installation conmporte une tige ou un train de tiges associé, d'un côté, à l'outil de forage en entourant sensiblement coaxialement le tirant avec possibilité de libre coulissement et éventuellement de libre rotation vis-à-vis du tirant et, de l'autre côté, aux moyens de poussée axiale, et, dans le cas o la tige ou le train de tiges n'entoure pas étroitement le tirant, des moyens de centrage coaxial sont interposés entre la In practice also, the installation comprises a rod or a string of rods associated, on one side, with the drilling tool by substantially coaxially surrounding the tie rod with the possibility of free sliding and possibly free rotation with respect to the tie rod and, on the other side, to the axial thrust means, and, in the case where the rod or the drill string does not closely surround the tie rod, coaxial centering means are interposed between the

tige ou le train de tiges et le tirant. rod or string and pulling it.

Il est intéressant que la tige ou le train de tiges et le tirant disposés coaxialement soient mutuellement conformés de manière à définir entre leurs surfaces respectives mutuellement en regard un espace annulaire 21 suffisant pour autoriser la remontée It is interesting that the rod or the drill string and the tie rod arranged coaxially are mutually shaped so as to define between their respective surfaces mutually opposite an annular space 21 sufficient to allow the ascent

des déblais de forage.drill cuttings.

On peut faire en sorte que le tirant soit creux et soit propre à canaliser un fluide sous pression, tel que de l'air We can ensure that the tie rod is hollow and is able to channel a pressurized fluid, such as air

comprirmé, pour le pompage des déblais de forage. compressed, for pumping drill cuttings.

De façon concrète, on prévoit avantageusement que les moyens de poussée axiale de l'outil soient du type vérin fluidique, notarmmnent hydraulique, et comprennent un piston fixe solidaire du tirant au voisinage de l'extrémité libre de celui-ci, un cylindre mobile coaxial au tirant et renfermant le susdit piston, et des moyens d'alimentation en fluide sous pression débouchant dans le cylindre de part et d'autre du susdit piston, ledit cylindre étant solidaire de l'outil ou respectivement de l'extrémité libre de la Concretely, provision is advantageously made for the axial thrust means of the tool to be of the fluidic cylinder type, notably hydraulic, and comprise a fixed piston secured to the tie rod in the vicinity of the free end thereof, a coaxial mobile cylinder. by pulling and enclosing the above-mentioned piston, and means for supplying pressurized fluid opening into the cylinder on either side of the above-mentioned piston, said cylinder being integral with the tool or respectively with the free end of the

tige ou du train de tiges.rod or drill string.

Grâce aux dispositions de l'invention, on obtient des moyens permettant d'effectuer un forage dans des conditions optimales, rapides, simples et considérablement moins onéreuses que par le passe. L'effort de poussée communiqué à l'outil peut être généré par un vérin hydraulique peu encombrant, structurellement simple et d'une puissance aussi élevée que souhaitable pour l'attaque de Thanks to the provisions of the invention, means are obtained allowing drilling to be carried out under optimal conditions, rapid, simple and considerably less expensive than in the past. The thrust force communicated to the tool can be generated by a space-saving hydraulic cylinder, structurally simple and of a power as high as desirable for the attack of

terrains très durs, y compris en très gros diamètre. very hard terrains, including very large diameters.

La présence du tirant précontraint en traction assure un guidage parfait de l'outil au cours du forage et le flambage de l'ensemble tirant-train de tiges est évité grâce à la mise en précontrainte en traction du tirant et au centrage du train de The presence of the tensioned pre-tensioned tie ensures perfect guiding of the tool during drilling and the buckling of the tie-rod assembly is avoided thanks to the pre-tensioning of the tie and the centering of the train

tiges et du plateau de forage autour du tirant. rods and the drill plate around the tie rod.

La réalisation d'un trou pilote dans lequel le plateau de forage est parfaitement guidé est un garant de respect de tolérances sévères de positionnement tant en forage vertical qu'incliné. La position du fond de puits peut être mesurée sur le The realization of a pilot hole in which the drilling plate is perfectly guided is a guarantee of compliance with severe positioning tolerances both in vertical and inclined drilling. The position of the bottom of the well can be measured on the

tirant avant forage du puits définitif. drawing before drilling of the final well.

Garder le trou-pilote ouvert n'est plus un problème puisqu'il Keeping the pilot hole open is no longer a problem since

est protégé par la présence du tirant sur toute la hauteur. is protected by the presence of the tie rod over the entire height.

L'effort optimal de poussée peut être appliqué à l'outil dès le début du forage par simple ajustement de la pression du système The optimal thrust force can be applied to the tool from the start of drilling by simply adjusting the system pressure

de vérin.cylinder.

Le système garde la possibilité de forer des trous en descendant dans des terrains instables sous protection de boue de forage. Les moyens conformes à l'invention permettent le forage tant The system retains the possibility of drilling holes when descending in unstable terrain protected by drilling mud. The means according to the invention allow drilling both

vertical qu'incliné y compris " en remontant ". vertical than inclined including "going up".

La capacité de la foreuse peut être réduite du poids des masse-tiges qui sont remplacées ici par un système de vérin. En raison de l'élimination des poids sur l'outil, les marnuvres sont plus rapides et réclament beaucoup moins d'énergie. Les économies de transport sont importantes, et peuvent être réduites de The capacity of the drill can be reduced by the weight of the drill collars which are replaced here by a jack system. Due to the elimination of weights on the tool, the marnuvers are faster and require much less energy. Transportation savings are significant, and can be reduced by

plusieurs centaines de tonnes à chaque transfert. several hundred tonnes at each transfer.

Aucune mécanique complexe n'est installée dans le forage. No complex mechanics are installed in the drilling.

Tous les moteurs et les vérins sont situés en tête à l'air et All motors and cylinders are located in the air head and

faciles à entretenir et surveiller. easy to maintain and monitor.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la The invention will be better understood on reading the

description détaillée qui suit d'un mode de réalisation préféré detailed description which follows of a preferred embodiment

donné uniquement à titre d'exemple non limitatif. Dans cette given only by way of nonlimiting example. In this

description, on se réfère aux dessins annexés sur lesquels: description, reference is made to the appended drawings in which:

- la figure 1 est une vue schématique d'ensemble d'une installation de forage conforme à l'invention; et - la figure 2 est une vue schématique à échelle agrandie d'une partie de la figure 1; Dans le mode de réalisation préféré illustré à la figure 1, qui semble devoir correspondre à un cas usuel de la pratique, on positionne un tirant 1 mécaniquement résistant à la traction (qui peut être constitué d'une succession de tronçons raccordés bout à bout) selon l'axe 2 du puits à forer. Ce tirant 1 s'étend au moins sur toute la profondeur prévue pour le puits à forer et il est souhaitable qu'il dépasse hors du sol pour faciliter les manipulations décrites plus loin. En outre, le tirant 1 est ancré à - Figure 1 is a schematic overview of a drilling installation according to the invention; and - Figure 2 is a schematic view on an enlarged scale of part of Figure 1; In the preferred embodiment illustrated in FIG. 1, which seems to correspond to a usual case of practice, a tie rod 1 is mechanically resistant to traction (which may consist of a succession of sections connected end to end) along axis 2 of the well to be drilled. This tie rod 1 extends at least over the entire depth provided for the well to be drilled and it is desirable that it protrudes above the ground to facilitate the manipulations described below. In addition, tie rod 1 is anchored to

son extrémité enterrée 3 au niveau du fond 4 prévu pour le puits. its buried end 3 at the bottom 4 provided for the well.

Ensuite, et éventuellement après un délai de durée quelconque, au cours du forage du puits 5 à l'aide d'un outil de forage (ou plateau de forage) 6, le tirant 1 est mis en précontrainte axiale en traction par son extrémité libre 7 de manière qu'au cours du forage l'outil de forage 6, disposé sensiblement coaxialement au tirant 1, puisse être poussé pour progresser le long du tirant 1 en étant guidé par celui-ci et sans flambage du tirant et/ou des tiges dont question plus loin. De préférence, les efforts de poussée axiale exercés sur l'outil de forage 6 pour le faire progresser lui sont appliqués avec reprise de la réaction par traction sur le tirant 1. Dans ce cas, non seulement le tirant 1 prépositionné dans l'axe du puits à forer sert au guidage des moyens de forage, mais en outre il contribue positivement à l'avance des moyens de forage en servant de point fixe sur lequel les moyens de poussée peuvent prendre un appui positif. De façon plus précise dans la pratique, on commence par réaliser un forage pilote 8 de relativement petit diamètre (par exemple 200 à 600 rmmn) sur une profondeur au moins égale à celle du puits à obtenir et l'extrémité 3 du tirant est alors ancrée dans le Then, and possibly after any period of time, during the drilling of the well 5 using a drilling tool (or drilling plate) 6, the tie rod 1 is put in axial prestress in tension by its free end 7 so that during drilling the drilling tool 6, disposed substantially coaxially with the tie rod 1, can be pushed to advance along the tie rod 1 while being guided by the latter and without buckling of the tie rod and / or the rods which question further on. Preferably, the axial thrust forces exerted on the drilling tool 6 to make it progress are applied to it with resumption of the reaction by traction on the tie rod 1. In this case, not only the tie rod 1 prepositioned in the axis of the well to be drilled serves to guide the drilling means, but in addition it contributes positively to the advance of the drilling means by serving as a fixed point on which the thrust means can take a positive support. More precisely in practice, we start by carrying out a pilot borehole 8 of relatively small diameter (for example 200 to 600 rmmn) to a depth at least equal to that of the well to be obtained and the end 3 of the tie rod is then anchored in the

sol en correspondance avec le fond 4 prévu pour le puits à obtenir. soil in correspondence with the bottom 4 provided for the well to be obtained.

On peut, à cet effet, donner au forage pilote 8 une longueur excédentaire (au-delà du fond 4 prévu pour le puits) de façon que To this end, the pilot borehole 8 can be given an excess length (beyond the bottom 4 provided for the well) so that

l'extrémité 3 du tirant vienne s'y loger et puisse y être ancrée. the end 3 of the tie rod is housed there and can be anchored there.

Pour respecter des tolérances précises de positionnement, le foragepilote ou trou-pilote 8 peut, si nécessaire, être réalisé To comply with precise positioning tolerances, the pilot or pilot hole 8 may, if necessary, be carried out

selon une technique de forage dirigé. using a directional drilling technique.

Le tirant 1 résistant à la traction est introduit dans le The tension-resistant tie rod 1 is introduced into the

trou-pilote 8 et scellé dans le fond de celui-ci. pilot hole 8 and sealed in the bottom of it.

Le tirant peut alors être laissé en attente avec son extrémité supérieure au niveau du sol. Cette extrémité est filetée ou conformée de toute façon appropriée pour permettre son raccordement ultérieur à un ensemble de traction; elle est équipée The tie can then be left waiting with its upper end at ground level. This end is threaded or shaped in any suitable way to allow its subsequent connection to a traction assembly; she is equipped

d'une protection jusqu'à l'arrivée de la foreuse de grand diamètre. protection until the arrival of the large diameter drill.

Après un délai qui peut se prolonger des jours, des semaines ou des mois sans aucun inconvénient puisque le tirant est en place dans le troupilote, l'appareil de forage est installé au droit du After a period which can extend for days, weeks or months without any inconvenience since the tie rod is in place in the herd, the drilling rig is installed in line with the

forage à réaliser dont l'axe est matérialisé par le tirant. drilling to be carried out whose axis is materialized by the tie rod.

Un avant-puits est creusé autour de la tête du tirant pour installer l'outil de forage 6 (par exemple un plateau à molettes); celui-ci dispose d'un passage en son centre pour le tirant. L'outil de forage 6 est mis en place autour du tirant de façon que l'extrémité supérieure de ce dernier dépasse au-dessus de la bride A pilot hole is dug around the head of the tie rod to install the drilling tool 6 (for example a roller plate); this one has a passage in its center for the tie. The drilling tool 6 is placed around the tie rod so that the upper end of the latter protrudes above the flange

de raccordement 22.connection 22.

Dans le cas d'un forage sur une longue distance, une tige ou en général une série de plusieurs tiges (train de tiges) 9 est accouplée à l'outil de forage et s'étend jusqu'à l'air libre. Ces tiges 9 entourent coaxialement le tirant 1 et des centreurs (non visibles) sont interposés entre les tiges et le tirant pour maintenir leur coaxialité. Ces centreurs ont pour rôle de maintenir le train de tiges centré autour du tirant, raidi par sa mise en précontrainte par traction axiale, et d'enempêcher ainsi le flambage In the case of drilling over a long distance, a rod or in general a series of several rods (drill string) 9 is coupled to the drilling tool and extends to the open air. These rods 9 coaxially surround the tie rod 1 and centralizers (not visible) are interposed between the rods and the tie rod to maintain their coaxiality. These centralizers have the role of keeping the drill string centered around the tie rod, stiffened by its prestressing by axial traction, and thus of preventing buckling.

des tiges de forage comprimées.compressed drill pipes.

Dans le cas o l'outil de forage 6 est rotatif, le mouvement de rotation lui est transmis par le train de tiges 9 qui entoure donc le tirant 1 à la fois à libre coulissement et à libre rotation. Le mouvement de rotation est comniuniqué par une table de rotation ou tête de rotation 10 située en surface qui coopère par In the case where the drilling tool 6 is rotary, the rotational movement is transmitted to it by the drill string 9 which therefore surrounds the tie rod 1 both free sliding and free rotation. The rotational movement is communicated by a rotary table or rotation head 10 located on the surface which cooperates by

exemple avec une tige spéciale de section carrée 11. example with a special rod of square section 11.

Le tirant 1 est alors rallongé d'une longueur suffisante (extrémité 7) pour être raccordé à des moyens 13 de précontrainte axiale en traction destiné à empêcher l'ensemble tirant-train de tiges de prendre une flèche, notarmment en cas de forage incliné et lorsque l'effort de poussée est exercé sur l'outil par The tie rod 1 is then extended by a sufficient length (end 7) to be connected to means 13 of axial prestress in tension intended to prevent the tie rod-rod assembly from taking an arrow, in particular in the case of inclined drilling and when the pushing force is exerted on the tool by

l'intermédiaire du train de tiges.through the drill string.

Dans le cas d'une évacuation des déblais de forage par un fluide sous pression tel que de l'air comprimé (pompage pneumatique), le tirant 1 peut être creux (c'est-à-dire tubulaire), avec une liaison 14 d'amenée de fluide sous pression à ou vers des évents (non montrés) prévus à cet effet. Les déblais peuvent alors refluer dans l'espace annulaire 21 défini entre le tirant et le train de tige qui l'entoure, cet espace annulaire devant être In the case of a drill cuttings evacuation by a pressurized fluid such as compressed air (pneumatic pumping), the tie rod 1 may be hollow (that is to say tubular), with a connection 14 d 'supply of pressurized fluid to or from vents (not shown) provided for this purpose. The cuttings can then flow back into the annular space 21 defined between the tie rod and the rod train which surrounds it, this annular space having to be

dimensionné en conséquence.sized accordingly.

Une tête tournante 15, située en tête du train de tiges 9 et assurant la transition entre le train de tiges qui peut être rotatif et les moyens de poussée 12 et de précontrainte 13 qui sont fixes en rotation, peut comporter une évacuation 16 des déblais A rotating head 15, located at the head of the drill string 9 and ensuring the transition between the drill string which can be rotary and the pushing means 12 and prestressing means 13 which are fixed in rotation, can include an evacuation 16 of the cuttings

ainsi remontés.thus reassembled.

Les moyens de poussée 12 propres à exercer une poussée sur l'outil de forage 6, éventuellement par l'intermédiaire du train de tiges 9, pour provoquer l'avance de l'outil peuvent avantageusement être constitués sous forme d'au moins un vérin fluidique, de préférence hydraulique, capable de développer des efforts très The pushing means 12 suitable for exerting a push on the drilling tool 6, possibly via the drill string 9, to cause the advance of the tool can advantageously be constituted in the form of at least one jack fluidic, preferably hydraulic, capable of developing very

élevés tout en ayant un faible volume et un faible poids. high while having low volume and low weight.

Conme illustré de façon mieux visible à la figure 2, les moyens de poussée 12 comprennent un piston 17 solidaire rigidement du tirant 1. Dans l'exemple représenté le piston 17, unique, est coaxial au tirant 1. Un cylindre 18, coaxial au tirant 1, entoure le piston 17 avec lequel il coopère de façon étanche à libre coulissement axial. Aux extrémités du cylindre 18 sont prévus des moyens de traversée étanche pour le passage du tirant 1. A son extrémité tournée vers l'outil de forage, le cylindre 18 est solidarisé à la partie fixe de la tête tournante 15. Au voisinage de ses deux extrémités, le cylindre 18 est pourvu, respectivement, de deux orifices 19, 20 d'alimentation en fluide sous pression qui sont raccordés à une source de fluide sous pression; les deux orifices 19, 20 sont en correspondance respectivement avec les deux chambres définies dans le cylindre 18 par le piston 17 et sont propres à être alimentés sélectivement (par des moyens sélecteurs non montrés) selon le sens de déplacement souhaité pour l'outil As illustrated more clearly in FIG. 2, the pushing means 12 comprise a piston 17 rigidly integral with the tie rod 1. In the example shown, the piston 17, unique, is coaxial with the tie rod 1. A cylinder 18, coaxial with the tie rod 1, surrounds the piston 17 with which it cooperates in a sealed manner with free axial sliding. At the ends of the cylinder 18 are provided tight sealing means for the passage of the tie rod 1. At its end facing the drilling tool, the cylinder 18 is secured to the fixed part of the rotating head 15. In the vicinity of its two ends, the cylinder 18 is provided, respectively, with two orifices 19, 20 for supplying pressurized fluid which are connected to a source of pressurized fluid; the two orifices 19, 20 correspond respectively to the two chambers defined in the cylinder 18 by the piston 17 and are suitable for being supplied selectively (by selector means not shown) according to the direction of movement desired for the tool

(vérin à double effet).(double acting cylinder).

Le cylindre 18 possède une longueur qui est au moins égale à la longueur de la course prévue pour l'outil de forage, ou bien à la longueur de la course unitaire de l'outil correspondant à la longueur de la tige accouplée à l'outil ou d'une tige du train de The cylinder 18 has a length which is at least equal to the length of the stroke provided for the drilling tool, or else to the length of the unitary stroke of the tool corresponding to the length of the rod coupled to the tool or a rod from the train

tiges 19.rods 19.

Lorsque du fluide sous pression est introduit par l'orifice d'admission inférieur 19 (dans la configuration illustrée) dans la chambre inférieure du vérin, la force axiale due à la pression s'exerce, d'un côté, sur le piston 17 qui, solidaire du tirant 1 fixe, accroît l'effort de mise en traction du tirant 1 et, de l'autre côté, sur la face inférieure de bout du cylindre 18 qui, n'étant pas solidaire du tirant 1, se déplace vers le bas en repoussant l'outil de forage 6 par l'intermédiaire de la tête de rotation 15 et du train de tiges 9. Au cours de cette poussée, la mise en précontrainte du tirant 1 par les moyens de traction 13 emrpêche le flambage du train de tiges 9, maintenu par le tirant 1 soit directement, soit par l'intermédiaire des centreurs précités, When pressurized fluid is introduced through the lower inlet orifice 19 (in the illustrated configuration) into the lower chamber of the jack, the axial force due to the pressure is exerted, on one side, on the piston 17 which , integral with the fixed tie rod 1, increases the pulling force of the tie rod 1 and, on the other side, on the lower end face of the cylinder 18 which, not being integral with the tie rod 1, moves towards the down by pushing the drilling tool 6 through the rotation head 15 and the drill string 9. During this push, the prestressing of the tie rod 1 by the traction means 13 prevents buckling of the train rods 9, held by the tie rod 1 either directly or via the above-mentioned centralizers,

comme indiqué plus haut.as indicated above.

Lorsque, par contre, le fluide sous pression est dirigé vers l'orifice supérieur 20 (dans la configuration illustrée), le cylindre 18 est amené à se soulever en entraînant avec lui tout l'équipage qui lui est assemblé (tête de rotation 15, train de When, on the other hand, the pressurized fluid is directed towards the upper orifice 20 (in the illustrated configuration), the cylinder 18 is caused to lift, carrying with it all the crew which is assembled to it (rotation head 15, train of

tiges 9 et outil 6).rods 9 and tool 6).

Le mode de réalisation qui vient d'être décrit en regard des figures 1 et 2 correspond à un cas de mise en ouvre courant dans la pratique des forages. Toutefois, on comprendra que les dispositions de l'invention nesont pas limitées à ce qui a été plus spécifiquement décrit et illustré et qu'elles peuvent trouver application dans bien d'autres modes de mise en ouvre dans des forages de direction quelconque (verticale, horizontale ou inclinée quelle que soit l'inclinaison), et de sens de déplacement quelconque dans le cas d'un forage sensiblement vertical (sens descendant, mais aussi sens ascendant), avec un outil simple ou multiple, rotatif ou non (forage par poussée uniquement), avec accouplement de l'outil directement au cylindre (forage court) ou par l'intermédiaire de tiges (forage long) quelle que soit la longueur à forer (suppression du flambage); si l'effort de poussée le nécessite, on peut multiplier le nombre de vérins en les The embodiment which has just been described with reference to FIGS. 1 and 2 corresponds to a current implementation case in the practice of drilling. However, it will be understood that the provisions of the invention are not limited to what has been more specifically described and illustrated and that they can find application in many other modes of implementation in drilling of any direction (vertical, horizontal or inclined regardless of the inclination), and of any direction of movement in the case of a substantially vertical drilling (descending direction, but also ascending direction), with a single or multiple tool, rotary or not (push drilling only), with tool coupling directly to the cylinder (short drilling) or via rods (long drilling) whatever the length to be drilled (elimination of buckling); if the pushing force requires it, we can multiply the number of cylinders by

groupant en parallèle dans une tourelle accouplée au tirant. grouping in parallel in a turret coupled to the tie rod.

REV _DI=A INSREV _DI = A INS

1. Procédé de forage mécanique selon lequel au moins un outil de forage (6) est déplacé, selon l'axe (2) d'un puits (5) à forer, sous l'action d'un effort de poussée axiale qui lui est appliqué, caractérisé en ce que, préalablement au forage, on met en position dans le sol un tirant (1) mécaniquement résistant à la traction qui s'étend selon ledit axe du puits à forer et au moins sur toute la profondeur prévue pour ledit puits, ce tirant étant ancré par son extrémité enterrée (3) au niveau du fond (4) prévu pour le puits, puis, au cours du forage du puits, le tirant est mis en précontrainte axiale en traction (en 13) par son extrémité libre (7) et on fait progresser l'outil de forage, disposé sensiblement coaxialement au tirant (1), le long du tirant en lui appliquant des 1. Mechanical drilling method according to which at least one drilling tool (6) is moved, along the axis (2) of a well (5) to be drilled, under the action of an axial thrust force which is applied, characterized in that, prior to drilling, a tie rod (1) mechanically resistant to traction is placed in the ground which extends along said axis of the well to be drilled and at least over the entire depth provided for said well, this tie being anchored by its buried end (3) at the bottom (4) provided for the well, then, during drilling of the well, the tie is put in axial prestress in tension (at 13) by its end free (7) and the drilling tool is advanced, disposed substantially coaxially with the tie rod (1), along the tie rod by applying

efforts de poussée axiale.axial thrust forces.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au cours du forage, les efforts de poussée axiale sont appliqués 2. Method according to claim 1, characterized in that, during drilling, the axial thrust forces are applied

sur l'outil avec reprise de réaction par traction sur le tirant. on the tool with recovery of reaction by traction on the tie rod.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce 3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that

que le forage est effectué par rotation de l'outil. that drilling is done by rotating the tool.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4. Method according to any one of the claims

précédentes, caractérisé en ce que l'effort de poussée axiale est exercé sur l'outil de forage par l'intermédiaire d'une tige ou d'un train de tiges (9) qui entoure sensiblement coaxialement le tirant, avec possibilité de libre coulissement, et éventuellement de libre above, characterized in that the axial thrust force is exerted on the drilling tool by means of a rod or a string of rods (9) which substantially surrounds the tie rod, with the possibility of free sliding , and possibly free

rotation vis-à-vis du tirant.rotation with respect to the tie rod.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tige ou le train de tiges est entraîné en rotation (10, 11) et 5. Method according to claim 4, characterized in that the rod or the string of rods is rotated (10, 11) and

entraîne l'outil de forage en rotation. drives the drilling tool in rotation.

6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 5, 6. Method according to any one of claims 4 to 5,

caractérisé en ce que la tige ou le train de tiges (9) et le tirant (1) définissent entre eux un espace annulaire suffisant pour characterized in that the rod or the drill string (9) and the tie rod (1) define between them a sufficient annular space for

autoriser la remontée des déblais de forage. authorize the recovery of drill cuttings.

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7. Method according to any one of the claims

précédentes, caractérisé en ce que le tirant est creux et est propre à servir à l'injection (14) d'un fluide sous pression pour above, characterized in that the tie rod is hollow and is suitable for injection (14) of a pressurized fluid for

le pompage des déblais de forage.pumping drill cuttings.

8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, 8. Method according to any one of claims 4 to 7,

caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes: tout d'abord, a) on réalise un forage pilote (8) de relativement petit diamètre sur au moins la profondeur prévue du puits (5) à réaliser: b) on introduit dans le forage pilote le tirant (1) mécaniquement résistant à la traction, et on ancre son extrémité (3) au fond du forage pilote: puis, c) on raccorde l'extrémité libre (7) du tirant (1) à des moyens (13) de précontrainte axiale en traction propres à raidir l'ensemble du tirant et du train de tiges (9) pendant le forage; d) enfin, on met en action des moyens de poussée associés au train de tiges qui provoquent l'avancement du train de tiges et de l'outil de forage, en même temps éventuellement que le train de characterized in that it comprises the following stages: firstly, a) a pilot borehole (8) of relatively small diameter is carried out over at least the planned depth of the well (5) to be produced: b) one introduces into the pilot drilling the tie rod (1) mechanically resistant to traction, and its end (3) is anchored to the bottom of the pilot borehole: then, c) the free end (7) of the tie rod (1) is connected to means (13 ) axial prestress in tension capable of stiffening the entire tie rod and drill string (9) during drilling; d) finally, thrust means associated with the drill string are actuated which cause the drill string and the drilling tool to advance, possibly together with the drill string

9. Installation de forage mécanique comportant un outil de forage (6) propre à être déplacé selon l'axe (2) d'un puits (5) à forer et des moyens de poussée (12) propres à exercer un effort de poussée axiale sur l'outil (6) pour faire avancer celui-ci au cours du forage, caractérisée en ce qu'elle comprend un tirant (1) précontraint en traction s'étendant selon l'axe (2) du puits à forer, sur au moins toute la profondeur prévue pour celui-ci, le tirant (1) étant ancré par son extrémité enterrée (3) au niveau du fond (4) prévu pour le puits, et en ce que l'outil de forage (6) est disposé sensiblement 9. Mechanical drilling installation comprising a drilling tool (6) suitable for being displaced along the axis (2) of a well (5) to be drilled and thrust means (12) suitable for exerting an axial thrust force on the tool (6) for advancing it during drilling, characterized in that it comprises a tie rod (1) prestressed in tension extending along the axis (2) of the well to be drilled, on at less the entire depth provided for the latter, the tie rod (1) being anchored by its buried end (3) at the level of the bottom (4) provided for the well, and in that the drilling tool (6) is disposed noticeably

coaxialement au tirant (1).coaxially with the tie rod (1).

10. Installation selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens de poussée axiale sur l'outil de forage (6) sont agencés pour coopérer avec le tirant de manière que la réaction de l'effort de poussée engendrée par lesdits moyens soit reprise par 10. Installation according to claim 9, characterized in that the axial thrust means on the drilling tool (6) are arranged to cooperate with the tie rod so that the reaction of the thrust force generated by said means is resumed through

traction sur le tirant (1).traction on the tie rod (1).

11. Installation selon la revendication 9 ou 10, caractérisée 11. Installation according to claim 9 or 10, characterized

en ce que l'outil de forage (6) est de type rotatif. in that the drilling tool (6) is of the rotary type.

12. Installation selon l'une quelconque des revendications 12. Installation according to any one of claims

précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte une tige ou un train de tiges (9) associé, d'un côté, à l'outil de forage (6) en entourant sensiblement coaxialement le tirant (1) avec possibilité de libre coulissement et éventuellement de libre rotation vis-à-vis above, characterized in that it comprises a rod or a string of rods (9) associated, on one side, with the drilling tool (6) by substantially coaxially surrounding the tie rod (1) with the possibility of free sliding and possibly free rotation with respect

du tirant et, de l'autre côté, aux moyens (12) de poussée axiale. of the tie rod and, on the other side, to the means (12) of axial thrust.

13. Installation selon la revendication 12 caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens (10, 11) d'entraînement en rotation de la tige ou du train de tiges (9), de manière que la tige ou le train de tiges entraîne à son tour l'outil de forage (6) 13. Installation according to claim 12 characterized in that it further comprises means (10, 11) for rotating the rod or the string of rods (9), so that the rod or the string of rods in turn drives the drilling tool (6)

en rotation.in rotation.

14. Installation selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce que la tige ou le train de tiges (9) et le tirant (1) disposés coaxialement sont mutuellement conformés de manière à définir entre leurs surfaces respectives mutuellement en regard un espace annulaire (21) suffisant pour autoriser la 14. Installation according to claim 12 or 13, characterized in that the rod or the drill string (9) and the tie rod (1) arranged coaxially are mutually shaped so as to define between their respective surfaces mutually opposite an annular space ( 21) sufficient to authorize the

remontée des déblais de forage.recovery of drill cuttings.

15. Installation selon l'une quelconque des revendications 12 15. Installation according to any one of claims 12

à 14, caractérisée en ce que le tirant (1) est creux et est propre à canaliser un fluide sous pression (14) pour le pompage des 14, characterized in that the tie rod (1) is hollow and is capable of channeling a pressurized fluid (14) for pumping the

déblais de forage.drill cuttings.

16. Installation selon l'une quelconque des revendications 12 16. Installation according to any one of claims 12

à 15, caractérisée en ce que les moyens (12) de poussée axiale de l'outil sont du type vérin fluidique, notamment hydraulique, et comprennent un piston fixe (17) solidaire du tirant (1) au voisinage de l'extrémité libre (7) de celui-ci, un cylindre mobile (18) coaxial au tirant (1) et renfermant le susdit piston, et des moyens (19, 20) d'alimentation en fluide sous pression débouchant dans le cylindre de part et d'autre du susdit piston, ledit cylindre (18) étant solidaire de l'outil (6) ou respectivement de 15, characterized in that the means (12) of axial thrust of the tool are of the fluidic cylinder type, in particular hydraulic, and comprise a fixed piston (17) integral with the tie rod (1) in the vicinity of the free end ( 7) thereof, a movable cylinder (18) coaxial with the tie rod (1) and containing the aforesaid piston, and means (19, 20) for supplying pressurized fluid opening into the cylinder on either side of the above piston, said cylinder (18) being integral with the tool (6) or respectively

l'extrémité adjacente de la tige ou du train de tiges (9). the adjacent end of the rod or drill string (9).