FR3030609A1

FR3030609A1 - TREATMENT OF DRILLING DRAINS FOR THEIR DRYING.

Info

Publication number: FR3030609A1
Application number: FR1463057A
Authority: FR
Inventors: Benoit Martigny
Original assignee: Sefi Intrafor
Current assignee: Sefi Intrafor
Priority date: 2014-12-22
Filing date: 2014-12-22
Publication date: 2016-06-24
Anticipated expiration: 2034-12-22
Also published as: FR3030609B1

Abstract

L'invention propose un procédé d'assèchement de déblais issus de forage profond à la boue, dans lequel on extrait du sol des déblais contenant de la boue de forage. On ajoute (5) aux déblais, de la chaux vive ou un réactif de traitement contenant au moins 15% en masse de chaux vive, et on mélange (7) la chaux ou le réactif contenant la chaux aux déblais en vue d'assécher ceux-ci.The invention proposes a method of dewatering cuttings from deep drilling mud, in which is extracted from the soil cuttings containing drilling mud. Excavated lime or a treatment reagent containing at least 15% by weight of quicklime is added to the cuttings, and the lime or lime-containing reactant is mixed with the cuttings in order to dry out the lime. -this.

Description

TRAITEMENT DE DEBLAIS DE FORAGE EN VUE DE LEUR ASSECHE1VIENT. L'invention a pour objet les procédés de traitement de déblais de forage, et plus particulièrement les procédés permettant de modifier la consistance des déblais humides tels que les déblais issus de forage à la boue.TREATMENT OF DRILLINGS FOR THEIR DRYING. The subject of the invention is the methods for treating cuttings, and more particularly methods for modifying the consistency of wet cuttings such as mud-drilled cuttings.

La boue de forage est typiquement versée dans le puits ou la tranchée de forage au fur et à mesure que des déblais sont extraits pour remplacer les déblais et soutenir les parois du puits de forage (on parle alors de fluide stabilisateur). Les forages sont notamment réalisés à la boue pour stabiliser le sol dans le cadre d'exécution de parois moulées, par exemple pour réaliser des fondations d'ouvrages, ou pour réaliser des ouvrages souterrains, tels que des parkings. De tels forages permettent à l'aide d'une grue de forage, de creuser une tranchée profonde en remplissant celle-ci de boue de forage pour en soutenir les parois au fur et à mesure de l'excavation, puis d'insérer une armature métallique dans la tranchée et remplir la tranchée de béton, faisant ainsi remonter la boue de forage injectée précédemment dans la tranchée. Les déblais extraits de la tranchée avant la coulée de béton sont des mélanges de terre, de roche et de boue de forage dont la structure hétérogène ne permet pas une valorisation aisée. Il est donc nécessaire de mettre ces déblais en décharge dans un centre d'enfouissement technique. Une telle mise en décharge impose cependant de respecter certaines exigences de composition des déblais, notamment en produits polluants, et aussi du point de vue de la teneur en eau de ces déblais (que l'on peut caractériser par des valeurs de siccité ou d'humidité).Drilling mud is typically poured into the borehole or trench as cuttings are extracted to replace the cuttings and support the walls of the wellbore (this is called stabilizing fluid). Drilling is notably done with mud to stabilize the ground in the framework of execution of diaphragm walls, for example to make foundations of works, or to realize underground works, such as car parks. Such drilling allows using a drilling crane, dig a deep trench by filling it with drilling mud to support the walls as and when excavation, then insert a frame in the trench and fill the trench with concrete, thus bringing up the drilling mud previously injected into the trench. The cuttings extracted from the trench before the pouring of concrete are mixtures of earth, rock and drilling mud whose heterogeneous structure does not allow an easy valuation. It is therefore necessary to dump these spoil in a landfill. However, such landfilling imposes certain requirements for the composition of the cuttings, in particular for pollutants, and also for the water content of these cuttings (which can be characterized by dryness or humidity values). humidity).

Cette teneur en eau est classiquement estimée par des mesures d'humidité qu'il est possible de réaliser à l'aide d'un humidimètre électronique. Différentes solutions d'assèchement des déblais de forage existent actuellement. L'assèchement naturel consiste à laisser sécher les déblais à température ambiante. L'eau présente dans les déblais tend à s'infiltrer dans les terres sous-jacentes. Cette solution n'est pas réaliste pour les déblais contenant de la boue bentonitique qui ne sèche pas dans ces conditions. La séparation mécanique consiste à séparer par centrifugation la portion la plus humide des déblais d'une portion plus sèche qui peut alors être mise en décharge. La séparation mécanique nécessite une installation lourde compte tenu de la quantité importante de déblais à traiter. Elle peut être réalisée à l'aide d'une centrale de traitement spécifique par exemple pour traiter les déblais à granulométrie fine comme ceux extraits d'un forage à haveuse hydraulique, dispositif qui broie les matériaux extraits du sol en même temps qu'il creuse la tranchée ou le puits de forage. Une telle centrale comprend par exemple un scalpeur pour cribler les déblais, des tamis pour séparer les plus grosses granulométries, et des centrifugeuses pour séparer les particules fines. En sortie de la centrale, la boue bentonitique est séparée des déblais de forage.This water content is typically estimated by moisture measurements that can be achieved using an electronic moisture meter. Different solutions for dewatering drill cuttings currently exist. Natural drying consists of allowing the cuttings to dry at room temperature. The water in the cuttings tends to seep into the underlying lands. This solution is not realistic for cuttings containing bentonite sludge that does not dry under these conditions. Mechanical separation consists of centrifugally separating the wettest portion of the cuttings from a drier portion which can then be landfilled. Mechanical separation requires a heavy installation given the large amount of cuttings to be treated. It can be carried out using a specific treatment plant, for example to treat fine-grained cuttings such as those extracted from a hydraulic shear drill, which crushes the material extracted from the soil at the same time as it digs. the trench or the well. Such a plant comprises, for example, a scalper for screening cuttings, sieves for separating the largest granulometries, and centrifuges for separating the fine particles. At the outlet of the power plant, the bentonite sludge is separated from the drill cuttings.

Une séparation mécanique n'est applicable que pour des déblais au préalable broyés. Elle n'est donc pas applicable en l'état aux déblais de forage issu d'excavation à la benne. L'assèchement des déblais peut aussi être effectué par floculation. La floculation est une réaction chimique entre un agent floculant et l'eau. Cet agent est généralement du ciment, qui en tant que matériau chargé négativement forme, au contact de l'eau chargée positivement, un agglomérat qui est le produit solide de la réaction. La réaction, appelée plus communément prise, nécessite une durée qui dépend du matériau introduit.Mechanical separation is only applicable for previously ground cuttings. It is therefore not applicable in the state to cuttings from excavation dump. The dewatering of the cuttings can also be done by flocculation. Flocculation is a chemical reaction between a flocculant and water. This agent is generally cement, which as a negatively charged material forms, in contact with the positively charged water, an agglomerate which is the solid product of the reaction. The reaction, called more commonly taken, requires a duration that depends on the material introduced.

Cette solution est souvent adoptée dans le contexte de chantier, car elle ne nécessite pas de mise en oeuvre lourde de matériel technique. Cette solution nécessite tout de même de mélanger des quantités importantes de ciment aux déblais, et le temps de prise supérieur à l'ordre de la journée peut parfois immobiliser un chantier, ce qui engendre des coûts importants en terme de matériels et personnels immobilisés, voire en terme de pénalités vis-à-vis du commanditaire du chantier. L'invention a pour but de proposer une méthode de traitement de déblais, en particulier de déblais contenant des boues argileuses, par exemple des boues bentonitiques, qui permette une évacuation des déblais hors du chantier à un rythme plus soutenu que les procédés de traitement par floculation traditionnelle à l'aide du ciment. A cette fin, l'invention propose un procédé d'assèchement de déblais issus de forage profond à la boue, dans lequel on extrait du sol des déblais contenant de la boue de forage. On ajoute aux déblais de la chaux vive ou un réactif de traitement contenant au moins 15% en masse de chaux vive, et on mélange la chaux ou le réactif contenant la chaux aux déblais en vue d'assécher ceux-ci. Par forage profond on entend ici un forage nécessitant de soutenir à l'aide d'un fluide stabilisateur les parois de la tranchée ou du puits de forage pendant l'opération de creusement. Selon un mode de réalisation préféré, le réactif peut comprendre une proportion de chaux vive supérieure ou égale à 30% en masse, avantageusement supérieure ou égale à 50% en masse, de préférence supérieure ou égale à 70% en masse, préférentiellement supérieure ou égale à 80% en masse. Selon un mode de réalisation préféré, le réactif peut comprendre une proportion de chaux vive supérieure ou égale à 80% en masse. La boue peut être une boue de forage classiquement utilisée pour soutenir les parois du forage, par exemple une boue argileuse, de préférence de type bentonitique. Selon un mode de réalisation préférentiel, le procédé peut être appliqué aux forages pour parois moulées, notamment aux forages à la boue permettant de réaliser des fondations d'ouvrages.This solution is often adopted in the context of construction site, because it does not require heavy implementation of technical equipment. This solution still requires mixing large quantities of cement with the cuttings, and the time of setting higher than the order of the day can sometimes immobilize a building site, which generates important costs in term of material and immobilized personnel, even in terms of penalties vis-à-vis the sponsor of the site. The purpose of the invention is to propose a method for treating cuttings, in particular cuttings containing clay sludges, for example bentonite sludge, which allows off-site removal of the cuttings at a faster rate than the treatment methods. traditional flocculation using cement. To this end, the invention provides a method of dewatering cuttings from deep drilling mud, in which is extracted from the soil cuttings containing drilling mud. Excavated quicklime or a treatment reagent containing at least 15% by weight of quicklime is added to the cuttings, and the lime or lime-containing reagent is mixed with the cuttings to dry them. Deep drilling here is drilling that requires the stabilizer fluid to support the walls of the trench or borehole during the digging operation. According to a preferred embodiment, the reagent may comprise a proportion of quicklime greater than or equal to 30% by weight, advantageously greater than or equal to 50% by weight, preferably greater than or equal to 70% by weight, preferably greater than or equal to at 80% by weight. According to a preferred embodiment, the reagent may comprise a proportion of quicklime greater than or equal to 80% by weight. The sludge may be a drilling mud conventionally used to support the walls of the borehole, for example a clay mud, preferably of the bentonite type. According to a preferred embodiment, the method can be applied to boreholes for molded walls, in particular to mud drilling for making foundations of structures.

Avantageusement, les déblais peuvent être transférés du point de forage vers un contenant de stockage intermédiaire, dans lequel on verse ensuite le réactif contenant la chaux pour l'ajouter aux déblais. Le contenant peut être typiquement une fosse de stockage intermédiaire.Advantageously, the cuttings can be transferred from the drilling point to an intermediate storage container, into which the reagent containing the lime is then poured to add it to the cuttings. The container may typically be an intermediate storage pit.

De préférence, on évalue au moins une fois la siccité des déblais à assécher et on ajoute le réactif contenant la chaux jusqu'à atteindre une siccité des déblais supérieure à un seuil. Le seuil de siccité retenu peut être par exemple supérieur ou égal à 50% (ce qui correspond à 50% d'humidité), et de préférence supérieur ou égal à 60% (ce qui correspond à une valeur d'humidité inférieure ou égal à 40%). La siccité peut être évaluée de manière visuelle, l'aspect des déblais se transformant sensiblement lorsqu'ils franchissent certains seuils de siccité. La siccité peut également être par exemple évaluée par les propriétés mécaniques des déblais en cours d'assèchement, en manipulant ceux-ci avec une pelleteuse. En effet, à partir d'une siccité supérieure à 60%, la stabilité des talus ou merlons réalisés à partir de ces déblais est assurée. La siccité peut également être évaluée avec une sonde d'humidité de type humidimètre électronique, ou par la méthode dite "de la plaque chauffante " ou "de la poêle à frire" selon les norme NF P94-049-2 ou encore par la technique de caractérisation décrite dans la norme EN 1097-6 qui permet de déterminer la teneur en eau pondérale d'un échantillon de matériau.Preferably, the dryness of the cuttings to be dewatered is evaluated at least once and the reagent containing the lime is added until a dryness of the cuttings exceeds a threshold. The dryness threshold retained can be, for example, greater than or equal to 50% (which corresponds to 50% humidity), and preferably greater than or equal to 60% (which corresponds to a humidity value less than or equal to 40%). Dryness can be assessed visually, with the appearance of the cuttings being substantially transformed when they cross certain dryness thresholds. The dryness can also be evaluated, for example, by the mechanical properties of the cuttings during drying, by handling them with an excavator. Indeed, from a dryness greater than 60%, the stability of slopes or merlons made from these cuttings is ensured. The dryness can also be evaluated with a moisture sensor of the electronic moisture meter type, or by the so-called "hotplate" or "frying pan" method according to standard NF P94-049-2 or else by the technique of characterization described in standard EN 1097-6 which makes it possible to determine the water-weight content of a sample of material.

L'évaluation de la siccité peut être faite à plusieurs reprises, et donner lieu à un ajout supplémentaire de réactif, ou peut être réalisée après un premier ajout et un premier mélange de réactif, pour vérifier que le seuil souhaité est au moins atteint, ou éventuellement dépassé.The evaluation of the dryness can be done several times, and give rise to an additional reagent addition, or can be carried out after a first addition and a first reagent mixture, to check that the desired threshold is at least reached, or possibly exceeded.

L'ajout du réactif de traitement peut être effectué à l'aide d'une trémie équipée d'une vis sans fin. L'ajout se fait ainsi de manière plus progressive que si l'on verse en une seule fois la quantité de chaux à ajouter. On limite ainsi en partie les risques de projection liés à l'extinction de la chaux et la dispersion de poussières de chaux. La trémie peut être une trémie doseuse à débit contrôlé. De préférence la trémie doseuse est actionnée par un opérateur se trouvant à distance du contenant de stockage, ou derrière un dispositif d'isolement par rapport aux émanations et poussières provenant du contenant de stockage. L'ajout progressif permet de limiter les diffusions de poussières contenant de la chaux, et permet de limiter l'intensité des réactions entre l'eau des déblais et la chaux vive. On peut envisager des modes de réalisation dans lesquels une quantité de réactif est ajoutée en une seule fois aux déblais contenus dans le contenant de stockage intermédiaire.The addition of the treatment reagent can be carried out using a hopper equipped with a worm. The addition is thus more progressive than if you pour in a single time the amount of lime to add. This limits in part the projection risks related to the extinction of lime and the dispersion of lime dust. The hopper can be a controlled rate dosing hopper. Preferably the metering hopper is operated by an operator remote from the storage container, or behind an isolation device with respect to fumes and dusts from the storage container. The progressive addition makes it possible to limit the diffusion of dust containing lime, and makes it possible to limit the intensity of the reactions between the water of the cuttings and the quicklime. Embodiments may be envisaged in which a quantity of reagent is added at once to the cuttings contained in the intermediate storage container.

On peut effectuer le mélange en malaxant les déblais présents dans le contenant de stockage jusqu'à obtenir une modification perceptible de la siccité d'au moins la moitié du volume de déblais présents initialement dans le contenant de stockage. Selon un mode de réalisation préférentiel, on malaxe les déblais présents dans le contenant de stockage de manière à obtenir une modification perceptible de la siccité d'au moins les trois quarts des déblais présents, voire de la quasi-totalité du volume de déblais présents. Par modification perceptible de la siccité on entend une modification qui est déjà perceptible du point de vue visuel par un homme du terrain, ou par une évaluation mécanique sur place telle qu'une évaluation de la stabilité de talus. On peut considérer qu'une telle modification perceptible se produit notamment si le déblai passe d'une siccité inférieure ou égale à 60% (selon la norme NF P94-049-2) à une siccité supérieure à 65% selon la même norme.Mixing can be performed by mixing the cuttings present in the storage container until a noticeable change in dryness of at least half the volume of cuttings initially present in the storage container. According to a preferred embodiment, the cuttings present in the storage container are kneaded in such a manner as to obtain a perceptible change in the dryness of at least three quarters of the cuttings present, or even of almost all the volume of cuttings present. Perceptible change in dryness is understood to mean a change that is already visually perceptible to a field worker, or a mechanical evaluation on site such as an assessment of slope stability. It can be considered that such a noticeable change occurs in particular if the cut passes from a dryness lower or equal to 60% (according to standard NF P94-049-2) to a dryness greater than 65% according to the same standard.

Avantageusement, le temps de malaxage peut être inférieur ou égal à 5 minutes par mètre cube de déblais présents initialement dans le contenant de stockage. Selon un mode de réalisation avantageux, le temps de malaxage est inférieur ou égal à 2 minutes par mètre cube de déblais présents initialement dans le contenant de stockage.Advantageously, the mixing time may be less than or equal to 5 minutes per cubic meter of cuttings initially present in the storage container. According to an advantageous embodiment, the mixing time is less than or equal to 2 minutes per cubic meter of cuttings initially present in the storage container.

De manière préférentielle, on extrait, sous un délai inférieur à 48h à partir du début de l'ajout du réactif de traitement, les déblais traités par le réactif, hors du contenant de stockage. Les déblais extraits du sol peuvent être transportés depuis la tranchée ou le puits d'excavation par un système de convoyage continu, et on peut ajouter un débit maîtrisé de réactif de traitement aux déblais au fur et à mesure de leur transport par ce système de convoyage continu. Selon une variante de réalisation, on ajoute aux déblais à assécher, un produit contenant essentiellement un mélange de chaux vive et de chaux éteinte. On peut par exemple ajouter aux déblais à assécher, du réactif de traitement de manière à ce que la quantité de chaux vive soit supérieure ou égale à lkg pour 1 tonne de déblais à assécher. Selon un mode de réalisation, la quantité de chaux vive ajoutée peut être supérieure ou égale à 10kg de chaux pour 1 tonne de déblais à assécher. On assure ainsi un assèchement rapide des déblais avec un temps de malaxage réduit du mélange déblais plus réactif. De manière préférentielle, la quantité de chaux vive ajoutée peut rester inférieure à 50kg de chaux pour 1 tonne de déblais à assécher, afin de ne pas introduire dans les déblais un excédent de sulfates souvent présents dans les réactifs de chaux vive commercialisés. On peut également envisager des modes de réalisation dans lesquels la quantité de chaux vive est inférieure ou égale à lkg pour 1 tonne de déblais à assécher. Ces modes de réalisation peuvent demander des temps de malaxage plus élevés, mais permettent d'assurer que la teneur finale en chaux des déblais reste inférieure au seuil de un pour mille en masse, qui est communément considéré comme un seuil critique pour les sols du point de vue environnemental. La quantité de chaux vive peut être par exemple comprise entre 0,2 et 1 kg par tonne de déblais à assécher. Avantageusement, on ajoute aux déblais du sol, du réactif de traitement de manière à ce que la quantité de réactif ajouté soit inférieure ou égale à 50kg pour 1 tonne de déblais. On évite ainsi les effets de dilution proscrits lors de mises en décharge. De manière préférentielle, la quantité de réactif ajouté peut être inférieure ou égale à 20kg par tonne de déblais, de préférence inférieure ou égale à 10kg par tonne de déblais, et selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, inférieure ou égale à 2kg par tonne de déblais, voire inférieure ou égale à lkg par tonne de déblais. Selon un mode de réalisation de l'invention, au moins une partie des déblais traités avec le réactif est réutilisée sur le chantier même sur lequel le forage a été effectué, par exemple en tant que remblais, ou pour d'autres usages. Le schéma simplifié de procédé illustré par la figure annexée permet de comprendre quelques buts, caractéristiques et avantages de l'invention. Cette variante de procédé selon l'invention est donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et peut faire l'objet de nombreuses variantes. Lors d'une étape 1, un forage est réalisé à l'aide d'une grue de forage qui extrait de la matière du sol en même temps que de la boue de forage, typiquement, de la boue bentonitique. La boue est déversée dans la tranchée ou le puits de forage pour en soutenir les parois et éviter que ces parois ne s'effondrent. Les matériaux ainsi imbibés de boue, extraits par la grue de forage sont évacués comme illustré à l'étape 2, en chargeant les déblais contenant le matériau extrait et contenant la boue sur un camion. L'étape 2 se déroule conjointement à l'étape 1. Le procédé comprend une étape 3 de transport vers un contenant de stockage intermédiaire, typiquement vers une fosse creusée dans le sol sur le chantier, à proximité du lieu de forage, c'est-à-dire accessible à partir du forage sans circuler sur les voies publiques. D'autres modes de transport peuvent être envisagés, qui ne sont pas illustrés sur la figure, par exemple un transport par tapis roulant. Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, les déblais sont cumulés dans le contenant de stockage intermédiaire comme illustré à l'étape 4. Lorsque la quantité de déblai accumulée atteint un certain seuil, qui peut être défini en masse ou en volume, on commence à ajouter, à l'étape 5, un réactif contenant de la chaux vive, afin que cette chaux vive réagisse avec l'eau contenue dans les déblais. Il est possible d'ajouter une quantité connue à l'avance de réactif, cette quantité connue à l'avance étant par exemple calculée en fonction du volume de déblai cumulé avant le déclenchement de l'opération de traitement, et de la nature de ces déblais.Preferably, it extracts, within a period of less than 48 hours from the beginning of the addition of the processing reagent, the cuttings treated with the reagent, out of the storage container. The cuttings extracted from the ground can be transported from the trench or the excavation well by a continuous conveying system, and a controlled flow of treatment reagent can be added to the cuttings as they are transported by this conveying system. continued. According to an alternative embodiment, a product containing essentially a mixture of quicklime and slaked lime is added to the cuttings to be dewatered. For example, debris to be dewatered can be added to the processing reagent so that the amount of quicklime is greater than or equal to 1 kg per 1 ton of cuttings to be dried. According to one embodiment, the amount of added quicklime may be greater than or equal to 10 kg of lime per 1 ton of cuttings to be dried. This ensures rapid drying of the cuttings with a reduced mixing time of the more reactive cuttings mixture. Preferably, the amount of quicklime added may remain less than 50 kg of lime per 1 ton of cuttings to be dried, so as not to introduce into the cuttings an excess of sulphates often present in commercial quicklime reactants. Embodiments may also be envisaged in which the amount of quicklime is less than or equal to 1 kg per 1 ton of cuttings to be dried. These embodiments may require higher mixing times, but help to ensure that the final lime content of the cuttings remains below the threshold of one per thousand by mass, which is commonly considered as a critical threshold for the soils of the point. environmental perspective. The amount of quicklime may for example be between 0.2 and 1 kg per ton of cuttings to be dried. Advantageously, the soil cuttings are added to the processing reagent so that the quantity of reagent added is less than or equal to 50 kg per 1 ton of cuttings. This avoids the dilution effects proscribed during landfilling. Preferably, the amount of reagent added may be less than or equal to 20 kg per ton of cuttings, preferably less than or equal to 10 kg per tonne of cuttings, and according to a particularly advantageous embodiment, less than or equal to 2 kg per tonne of cuttings, even less than or equal to 1 kg per tonne of cuttings. According to one embodiment of the invention, at least a portion of the cuttings treated with the reagent is reused on the same site on which the drilling was carried out, for example as backfill, or for other uses. The simplified process diagram illustrated in the appended figure makes it possible to understand some of the aims, characteristics and advantages of the invention. This variant of the method according to the invention is given solely by way of nonlimiting example, and may be the subject of numerous variants. In a step 1, drilling is performed using a drilling crane that extracts soil material along with drilling mud, typically, bentonite sludge. Mud is dumped into the trench or borehole to support the walls and prevent these walls from collapsing. The materials soaked in mud extracted by the drilling crane are removed as illustrated in step 2, by loading the cuttings containing the material extracted and containing the sludge on a truck. Step 2 is carried out in conjunction with step 1. The method comprises a step 3 of transport to an intermediate storage container, typically to a pit dug in the ground on the site, near the drilling site, it is ie accessible from the borehole without traveling on public roads. Other modes of transport can be envisaged, which are not illustrated in the figure, for example treadmill transport. According to a preferred embodiment of the invention, the cuttings are accumulated in the intermediate storage container as illustrated in step 4. When the amount of accumulated cuttable reaches a certain threshold, which can be defined in mass or volume, in step 5, a reagent containing quicklime is added so that this quicklime reacts with the water contained in the cuttings. It is possible to add a known quantity of reagent in advance, this known quantity being calculated for example according to the cumulative excavation volume before the start of the treatment operation, and the nature of these cuttings.

Cette première quantité connue de réactif peut être rajoutée de manière plus ou moins progressive, par exemple en déchirant un sac de réactif au-dessus du contenant de stockage intermédiaire, ou en ajoutant de manière plus progressive la quantité souhaitée en la versant à l'aide d'une trémie doseuse, dont le débit est connu. Sans vouloir être lié par une théorie, la réaction utile dans l'assèchement des déblais par ajout d'un réactif selon l'invention pourrait être l'extinction de la chaux libre par l'eau des déblais: CaO + H20 Ca(OH)2 + 1155 kJ/kgCa0.This first known amount of reagent can be added in a more or less progressive manner, for example by tearing a reagent bag above the intermediate storage container, or by adding more gradually the desired amount by pouring it using a dosing hopper, whose flow is known. Without wishing to be bound by a theory, the useful reaction in the drying of the cuttings by adding a reagent according to the invention could be the extinction of the free lime by the water of the cuttings: CaO + H20 Ca (OH) 2 + 1155 kJ / kgCa0.

Le composé solide ainsi formé est appelé chaux éteinte, également désignée sous le nom chimique d'hydroxyde de calcium Ca(OH)2. La chaux éteinte peut ensuite dans certaines conditions réagir avec le CO2 présent dans l'air pour former : Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H20.The solid compound thus formed is called slaked lime, also referred to as Ca (OH) 2 calcium hydroxide. The slaked lime can then under certain conditions react with the CO2 present in the air to form: Ca (OH) 2 + CO2 CaCO3 + H20.

Cette réaction formerait alors un précipité calcaire et de l'eau, ce qui pourrait aller à l'encontre de l'effet escompté. Comparativement avec la première transformation de la chaine réactionnelle, cette libération d'eau par la chaux éteinte ne semble pas prédominante. Une grande partie de la chaux vive resterait donc a priori à l'état de chaux éteinte, consommant ainsi la quantité d'eau nécessaire à l'extinction de la chaux. La réaction génèrerait semble-t-il 1155 kJ par kg de chaux vive introduite. Cela correspond à une réaction très exothermique. La chaleur dégagée pourrait donc produire une évaporation d'une partie de l'eau qui accentue le phénomène d'assèchement des déblais. Les déblais, une fois mis en contact avec la chaux, peuvent atteindre, une siccité supérieure à 60%, ce qui est le but recherché. Le procédé comprend une étape de malaxage 7 qui peut être réalisé par exemple à l'aide d'une pelle mécanique. L'opérateur de la pelle mécanique est bien sûr protégé par une cabine qui les met à l'abri de la poussière de chaux et des projections liées à l'extinction de la chaux. L'opération de malaxage peut être réalisée en une seule fois après l'ajout de la première quantité de réactif, ou peut être réalisée en plusieurs fois en effectuant l'ajout de la quantité de réactifs en plusieurs étapes entre lesquelles le malaxage est effectué. Le procédé comporte ensuite une étape 8 de vérification de la siccité des déblais afin de vérifier que ceux-ci ont une siccité supérieure à un seuil donné. Ce seuil de siccité peut être par exemple imposé par les exigences de décharges vers lesquelles on souhaite évacuer les déblais, ou peut résulter du niveau d'étanchéité des camions dans lesquels on souhaite transporter les déblais, ainsi que des risques de déversements hors du camion au cours du transport. La valeur de la siccité peut être évaluée par la méthode dite de la "Poêle à frire" selon la norme NF P94-049-2 ou encore selon la méthode décrite dans la norme EN 1097-6, soit par des sondes de type connu, comme des humidimètres électroniques ou, de manière usuelle, en évaluant l'aspect et/ou le comportement mécanique des déblais. Cette évaluation peut se faire en manipulant les déblais manuellement ou à l'aide d'une pelle mécanique, et en constatant la bonne stabilité d'un talus ou d'un merlon réalisé avec ces déblais traités. Si lors de l'étape 8 de première estimation de siccité, le niveau de siccité souhaité n'est pas obtenu, le procédé peut comporter une ou plusieurs étapes 9 dans lesquelles on effectue un ajout complémentaire de réactif associé à un malaxage complémentaire des déblais. Une fois le niveau de siccité 8 obtenu, les déblais sont extraits du contenant de stockage intermédiaire, et sont évacués à une étape 10, par exemple vers une décharge ou un centre d'enfouissement technique.This reaction would then form a limestone precipitate and water, which could go against the desired effect. Compared with the first transformation of the reaction chain, this release of water by slaked lime does not seem to predominate. A large part of the quicklime would thus remain in the state of slaked lime, thus consuming the quantity of water necessary for the extinction of the lime. The reaction would apparently generate 1155 kJ per kg of quicklime introduced. This corresponds to a very exothermic reaction. The heat released could thus produce an evaporation of a part of the water which accentuates the phenomenon of dewatering of the cuttings. The cuttings, once brought into contact with the lime, can reach a dryness greater than 60%, which is the goal. The method comprises a kneading step 7 which can be carried out for example by means of a mechanical shovel. The operator of the excavator is of course protected by a cabin that shelters them from lime dust and projections related to the extinction of lime. The kneading operation can be carried out at once after the addition of the first quantity of reagent, or can be carried out in several times by adding the amount of reagents in several steps between which the kneading is performed. The method then comprises a step 8 of checking the dryness of the cuttings to verify that they have a dryness greater than a given threshold. This threshold of dryness can be imposed for example by the requirements of landfills towards which it is desired to evacuate the cuttings, or may result from the level of tightness of the trucks in which it is desired to transport the cuttings, as well as the risks of spills out of the truck. during the transport. The value of the dryness can be evaluated by the method known as the "Frying pan" according to standard NF P94-049-2 or according to the method described in the standard EN 1097-6, or by probes of known type, as electronic moisture meters or, in the usual way, by evaluating the appearance and / or the mechanical behavior of the cuttings. This evaluation can be done by handling the cuttings manually or with the aid of a mechanical shovel, and by noting the good stability of an embankment or a merlon realized with these treated cuttings. If during step 8 of the first estimate of dryness, the desired level of dryness is not obtained, the process may comprise one or more steps 9 in which a complementary addition of reagent associated with a complementary kneading of the cuttings is carried out. Once the level of dryness 8 has been obtained, the cuttings are extracted from the intermediate storage container and are evacuated at a step 10, for example to a landfill or a landfill.

Par rapport à des procédés de traitement connus, le procédé selon l'invention présente notamment l'avantage de limiter un temps d'immobilisation At entre le début d'ajout de réactif, et le moment où l'on est en mesure d'extraire des déblais à la siccité souhaitée hors du contenant de stockage intermédiaire. Typiquement cette durée d'immobilisation At est généralement inférieure à 24h. Si les disponibilités de matériel de transport et de personnes pour effectuer les différentes opérations ne sont pas toutes réunies, ce délai peut être plus long mais reste souvent inférieur à 48h.Compared to known treatment processes, the method according to the invention has the particular advantage of limiting an immobilization time At between the beginning of reagent addition, and the moment when one is able to extract cuttings to the desired dryness out of the intermediate storage container. Typically this immobilization time At is generally less than 24 hours. If the availability of transport equipment and people to carry out the different operations are not all together, this period may be longer but often remains less than 48 hours.

Le procédé selon l'invention est particulièrement adapté aux sols fins, c'est-à-dire aux sols qui contiennent des proportions notables d'argiles et de limons, qui ont des propriétés défavorables lorsqu'ils sont mélangés à un fluide de forage (boue bentonitique ou même de l'eau). En effet, ces sols gonflent et deviennent plastiques en présence d'eau. Plus généralement, pour tout type de terrain, l'excavation sous fluide de forage (fluide stabilisateur) rend les déblais semi-liquides (amène la siccité des déblais à une valeur inférieure à 60%).The process according to the invention is particularly suitable for fine soils, that is to say soils which contain significant proportions of clays and silts, which have unfavorable properties when mixed with a drilling fluid ( bentonite mud or even water). Indeed, these soils swell and become plastic in the presence of water. More generally, for any type of terrain, the excavation under drilling fluid (stabilizing fluid) makes the cuttings semi-liquid (brings the dryness of the cuttings to a value of less than 60%).

Sous boue de forage de type bentonitique, ces propriétés sont encore plus dégradées : les déblais sont alors difficilement chargeables à la pelle mécanique en raison de leur consistance qui ne permet pas d'avoir une stabilité suffisante quand on cherche à en faire des merlons ou des talus.Under drilling mud of bentonite type, these properties are even more degraded: the cuttings are then difficult to load by shovel because of their consistency which does not allow to have sufficient stability when one seeks to make merlons or Bank.

Une diminution de la teneur en eau peut être obtenue par l'addition de chaux qui modifie de façon sensible le comportement des sols mélangés à la boue bentonite. Il semblerait en effet que : - l'hydratation de la chaux (chaux vive) consomme de l'eau lors de la réaction; - cette réaction exothermique contribue à dégager de la chaleur qui participe à l'évaporation de l'eau; - le malaxage favorise les deux points précédents. L'ajout de chaux provoquerait une agglomération des particules fines de bentonite présentes dans la boue en éléments plus grossiers et friables (phénomène de floculation). L'adjonction du réactif entraîne une amélioration notable des propriétés mécaniques des déblais.A reduction in the water content can be obtained by the addition of lime, which significantly modifies the behavior of soils mixed with the bentonite sludge. It would seem that: - the hydration of lime (quicklime) consumes water during the reaction; this exothermic reaction contributes to release heat which participates in the evaporation of the water; - Mixing favors the two previous points. The addition of lime would cause the fine particles of bentonite present in the sludge to agglomerate into coarser and friable elements (flocculation phenomenon). The addition of the reagent results in a significant improvement in the mechanical properties of the cuttings.

L'invention ne se limite pas à l'exemple de réalisation décrit et peut se décliner en de nombreuses variantes. Le transport vers le stockage peut être effectué par des moyens continus tels qu'un tapis roulant. La quantité de déblais accumulés avant de dégager le début d'ajout de réactifs peut varier d'un lot de déblais à un autre. La siccité et peut être éventuellement évaluée avant le premier rajout de réactif afin d'estimer de manière plus précise la première quantité de réactif à ajouter. Le malaxage peut être effectué par d'autres moyens qu'une pelle mécanique, ou pourrait être effectué directement sur un camion adapté déjà chargé des déblais en vue de leur évacuation. Les procédés tels que décrits précédemment permettent d'assurer un assèchement efficace des déblais, dans un temps très réduit, en ajoutant des réactifs relativement peu polluants. Dans certaines variantes de réalisation, les mesures de siccités peuvent s'accompagner de mesures du pH du produit final, et l'ajout de réactif peut être limité pour ne pas dépasser une valeur maximale de pH des déblais traités. L'invention permet une évacuation des déblais hors du chantier à un rythme plus soutenu que nombre de procédés existants. L'invention évite également d'augmenter outre mesure le volume des déblais à évacuer à cause du volume induit par l'ajout des produits traitants.The invention is not limited to the embodiment described and can be declined in many variants. Transport to storage can be done by continuous means such as a treadmill. The amount of cuttings accumulated before releasing the start of reagent addition may vary from one batch of cuttings to another. Dryness and may possibly be evaluated before the first addition of reagent in order to more accurately estimate the first quantity of reagent to be added. The mixing can be carried out by other means than a mechanical excavator, or could be carried out directly on a suitable truck already loaded with cuttings for their evacuation. The processes as described above make it possible to effectively dry the cuttings, in a very short time, by adding relatively low pollutant reagents. In certain embodiments, the dryness measurements may be accompanied by measurements of the pH of the final product, and the addition of reagent may be limited so as not to exceed a maximum pH value of the treated cuttings. The invention allows an evacuation of the cuttings off the site at a faster rate than many existing processes. The invention also avoids unduly increasing the volume of the cuttings to be evacuated because of the volume induced by the addition of the treating products.

En effet, selon un mode de réalisation avantageux, on peut ajouter aux déblais du sol, du réactif de traitement de manière à ce que la quantité de réactif ajouté soit inférieure ou égale à 30kg pour 1 tonne de déblais.According to an advantageous embodiment, it is possible to add to the cuttings of the soil treatment reagent so that the quantity of reagent added is less than or equal to 30 kg for 1 ton of cuttings.

L'invention permet également d'augmenter la capacité de chargement des camions. L'invention permet aussi, grâce à une augmentation rapide de la siccité des déblais, de faciliter le stockage sur site des déblais. Les déblais humides chargés en boue bentonitique passent de manière quasi-instantanée d'un état plastique à un état solide, friable, non collant. Leur manipulation sur chantier devient aisée, le comportement du sol au chargement est grandement amélioré. Il est même possible d'envisager un réemploi de ces déblais une fois traités en tant que remblais. Les opérations conduisant à l'obtention de déblais ayant la siccité finale souhaitée, mobilisent des moyens en hommes et en machine relativement peu coûteux.The invention also makes it possible to increase the loading capacity of the trucks. The invention also makes it possible, thanks to a rapid increase in the dryness of the cuttings, to facilitate the on-site storage of the cuttings. The wet cuttings loaded with bentonite sludge pass almost instantaneously from a plastic state to a solid, friable, non-sticky state. Their handling on site becomes easy, the behavior of the soil at loading is greatly improved. It is even possible to consider reuse of these cuttings once treated as backfill. The operations leading to the obtaining of cuttings having the desired final dryness, mobilize means in men and machine relatively inexpensive.

Claims

REVENDICATIONS1. A method of dewatering cuttings from deep drilling mud, in which is extracted from the soil cuttings containing drilling mud, characterized in that is added (5) to the cuttings, a treatment reagent containing at least 15% by weight of quicklime, and in that the reagent is mixed (7) with the cuttings in order to dry them.

2. Drying method according to claim 1, wherein the treatment reagent comprises at least 50% of quicklime by mass.

3. A dewatering method according to claim 1 or claim 2, wherein the cuttings extracted from the ground are transported from the trench or the excavation well by a continuous conveying system, and in which a controlled flow rate of reagent is added. cuttings processing as they are transported by this continuous conveying system.

The dewatering method according to claim 1 or 2, wherein the cuttings are transferred (2) from the trench or wellbore to an intermediate storage container, wherein the reagent containing (5,9) is poured thereafter. lime to add to the excavation.

5. Drying method according to any one of the preceding claims, wherein it is evaluated (8) at least once the dryness of the cuttings to dry and added (5.9) the reagent containing lime to reach a dryness of cuttings greater than a threshold.

6. Drying method according to any one of the preceding claims, wherein the addition (5, 9) of the treatment reagent using a hopper.

7. Drying method according to any one of claims 4 or 5 to 6 when they depend on the 4, wherein kneaded (7) the cuttings present in the storage container in order to obtain a perceptible change in dryness at least half the volume of cuttings initially present in the storage container.

The dewatering method of claim 7, wherein the mixing time is less than or equal to 5 minutes per cubic meter of cuttings initially present in the storage container.

9. Drying method according to claims 4 or 5 to 8 when they depend on the 4, wherein is extracted, within a time (At) less than 48 hours from the beginning of the addition of the treatment reagent, the cuttings out of the storage container.

10. Drying method according to any one of the preceding claims, wherein is added to the soil cuttings, treatment reagent so that the amount of added reagent is less than or equal to 30kg for 1 ton of cuttings.