WO1996023956A1 - Procede de lutte contre les bacteries de fer et de correction hydrodynamique des puits d'eau, et dispositifs pour la mise en application de ce procede - Google Patents

Procede de lutte contre les bacteries de fer et de correction hydrodynamique des puits d'eau, et dispositifs pour la mise en application de ce procede Download PDF

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WO1996023956A1
WO1996023956A1 PCT/BE1995/000086 BE9500086W WO9623956A1 WO 1996023956 A1 WO1996023956 A1 WO 1996023956A1 BE 9500086 W BE9500086 W BE 9500086W WO 9623956 A1 WO9623956 A1 WO 9623956A1
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well
inductor
tubular support
water
permeable
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PCT/BE1995/000086
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Inventor
Jacques Van Der Borght
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Borght Jacques V D
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    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/06—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from underground
    • E03B3/08—Obtaining and confining water by means of wells
    • E03B3/15—Keeping wells in good condition, e.g. by cleaning, repairing, regenerating; Maintaining or enlarging the capacity of wells or water-bearing layers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B36/00—Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
    • E21B36/04—Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones using electrical heaters
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B37/00—Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells

Definitions

  • the present invention has its applications mainly in the context of the fight against iron bacteria which develop in water wells and, in particular, for the destruction of these bacteria as well as for the prevention against their redevelopment after initial treatment, in order eliminate or minimize the inconvenience caused by these bacteria to the water wells themselves but also downstream of the catchments.
  • the present invention applies to the correction of hydrodynamic defects of the treated well, the main parameter of which is the critical hydrodynamic diameter of the well.
  • the suction forces of the pump, damage due to drilling, construction faults and other hydrogeological factors are particularly responsible for a large critical hydrodynamic diameter, favorable to turbulence and loss of control of the biofilm and the redox fringe. in the aquifer formation close to drilling.
  • Factors that can favor bacterial contamination include, in addition to the presence of microbial cells which trigger biocontamination, a number of physical and chemical characteristics, the main of which are microorganisms which can reach uptake at its drilling / formation-aquifer interface, sometimes coming from a great distance.
  • Other factors such as the use of drilling mud and poorly disinfected equipment can be the source of bacterial contamination.
  • nitrates can become a critical factor because many aerobic microorganisms are able to use nitrates as oxygen replacement substrates for their respiratory activities This respiration on nitrates support can be the cause of a serious ferro-bacterial contamination in an environment without oxygen.
  • biocontamination of wells is closely linked to iron bacteria.
  • a well in continuous service will deliver more food substances to the active area of the biofilm but the presence of a continuous dewatering flow can change the nature of the biofilm subjected to compression
  • a reduced impact on the water flow which crosses the zone of intense formation of the biofilm, resulting from a regime of intermittent exploitation of the well or even from an inactivated well, can allow the biofilm to expand in order to capture more nutrients
  • the object of the present invention is a method of bio-decontamination of water wells by thermal process as well as devices for the application of this method and this process.
  • One aspect of the present invention is a pair of inductor and support, used in all cases of well configuration to be decontaminated, natural or artificial development, has the inductor mounted and fixed either on the outer face or on the inner face of the support but preferably on the outside of this support.
  • the inductor support is of the tubular type made of ferromagnetic material or the like.
  • the inductor is mounted and fixed in a concentric spiral to its support with distances between spirals that vary according to the frequency used for the application of the Joule effect to the metallic mass formed by the support.
  • the assembly formed by the inductor and its support is introduced and installed concentrically in a well by means of centralizers. the latter fixed to the tubular support, exceeding the outside diameter of the spiral formed by the inductor, so as to avoid friction of the inductor on the interior wall of the well when putting in the well and when withdrawing the well from the device of the present invention ..
  • the inductor is mounted on its support so that the distance between the interior face of the spiral, formed by the inductor, is as small as possible relative to the exterior face of its tubular support.
  • the inductor is mechanically fixed to its support.
  • the inductor and its support are mounted in a well so that the space between the outside face of the spiral, formed by the inductor, is as small as possible with respect to the inside face of the well. This space is maintained by the use of centralizers mechanically attached to the support of the inductor.
  • the tubular support of the inductor has its ends open so as to obtain a hydraulic connection between the interior of this tubular support and the rest of the well.
  • the tubular support of the inductor has its at its lower end closed so that there is no hydraulic connection between this lower end and the well and open at its upper end so as to obtain a hydraulic connection between the interior of this tubular support and the suction of the pumping system.
  • Another aspect of the present invention is the wall of the tubular support, of the inductor, which is permeable to water by means of a multitude of openings distributed over the circumference and along most of its length.
  • the tubular support is rigid enough to receive and support the inductor and to absorb the impact of the hydraulic load when the well is in intermittent or continuous service.
  • the pair formed by the inductor and its support is permeable to water and is exposed directly to the water in the well.
  • the total length of the decontamination device can be formed of two or more sections of inductor pairs and their supports. These sections are hydraulically and mechanically coupled together. Under the action of the pump, water is brought towards it through the permeable wall of the tubular support of the inductor and through the open upper end of the device of the present invention.
  • Another aspect of the present invention is the permanent installation in a well of the device formed by the inductor and its tubular support, for the application of the present method and method.
  • the assembly closed at its lower end is placed and rests at the bottom of the well.
  • a length at the lower end of the device can be formed of a solid, non-permeable section, if the profile of the well does not require permeability to the device of the present invention at this location.
  • the entire device is placed in the axis of the well and is held in it by means of centralizers fixed to the tubular support of the inductor.
  • the device is mechanically fixed at its upper end by means of one or more packings, for example of the low-pressure packer type or the like.
  • a solid tubular section extends the permeable part of the inductor tubular support in order to receive the mechanical device for fixing to the wall of the permeable or full casing of the well and preferably on the non-permeable casing of the well near the permeable production tube.
  • This mechanical fixing is waterproof so as to eliminate or minimize the heat losses between the treated section of a well by the present invention and the rest of the well.
  • Another aspect of the present invention is the design of the device for implementing the present method and method, for its installation before decontamination and its removal from the well after decontamination.
  • the device is similar in construction to that for permanent installation in a well, with the exception of the permeability of the tubular support of the inductor, which has a wall provided with a multitude of sufficiently dimensioned openings as well as its end. lower open to allow release of bacterial debris by pumping after decontamination.
  • the device will be provided with centralizers as well as a lifting and holding means fixed to the upper part.
  • the permeable tubular support of the inductor will be extended, at its upper end, by a mechanical fixing cuff for holding the device during the application of the present invention.
  • Another aspect of the present invention is the tubular support of the inductor formed by a solid tube and closed at its upper and lower ends so that there is no hydraulic connection between the interior of the tubular support. of the inductor and the rest of a well.
  • This other aspect of the present invention is designed to minimize the volume of water to be heated in a well during a decontamination phase.
  • Another aspect of the present invention is the device for implementing the present method by means of two permeable tubes between which is housed and fixed the inductor.
  • This double permeable inductor tubing is integrated into the well and is designed for permanent installation in a well for the initial treatment of bacterial contamination and for the preventive treatment of subsequent contamination.
  • This double casing device comprises two tubes each permeable to water by means of a multitude of openings according to the hydrogeological characteristics of the bearing formation of the aquifer or of the stepped aquifers.
  • the permeability of the outer casing is designed so as to stabilize the crown of stabilizing gravel for a well with artificial development, or to stabilize the bearing formation of the aquifer for a well with natural development.
  • the permeability of the inner casing is designed according to the characteristics of the outer casing and according to the presence of the inductor between these two casings.
  • Another aspect of the present invention is the design of the permeability of a tubular support of the inductor, to eliminate or minimize the critical hydrodynamic diameter of a well by means of a multitude of openings distributed around the circumference of the support. tubular and over its greatest possible length.
  • the permeability of the tubular support is either uniform, or differentiated or proportional along the body permeable from this support.
  • the porosity of the devices formed from permeable tubular supports of the present invention is a function of the knowledge of the various hydraulic factors which affect the components of the critical hydrodynamic diameter of a well.
  • the permeability of the tubular support is established so that the average speed of the water, when the well is in action, through this tubular support is of the order of 0.50 m / sec or less over the section of the diameter of the well drilling corresponding to the permeable section of the device of the present invention. Relative to porosity, the average permeability is established so that it is 30 percent or less.
  • the device permanently installed in a well to correct and control the hydrodynamic defect in the well and completely immersed in the well below the pumping device, ensures the extraction of water from the surrounding aquifer in laminar flow up to at the well / training interface and. preferably until the pumping system is aspirated.
  • Another aspect of the present invention is the energy supply of the inductor by means of an induction frequency generator to achieve the joule effect on the metallic mass formed by the tubular support of the inductor which is connected electrically to the generator located on the surface.
  • This generator mounted on a mobile unit or on a fixed site but preferably on a mobile unit, is equipped with the frequency generator, the cooling system to cool generator circuits, the generator set to supply the generator in the event that electrical energy would not be available at the well site as well as any equipment useful and regulatory to the operational safety of the material.
  • the induction frequency used is of industrial frequency up to the average frequency depending on the applications of the present invention.
  • Figure 1 shows a section in elevation completed with a cross section, a well with the device for the application of the method and method of the present invention.
  • Figure 2 shows the detail of section B-B in fig. 1.
  • Figure 3 shows the detail of the maintenance of the device to the casing of the well for one of the applications of the present invention.
  • Figure 4 shows a section in elevation of an application of the present method and method for localized decontamination by means of a removable device composed of an inductor and its full tubular support closed at its two ends each fitted with a padding .
  • Figure 5 shows the detail of Figure 4.
  • Figure 6 shows a device integrated into the construction of a well of the present invention, by means of an inductor housed between two permeable casings as part of a permanent installation, intended for the application of an initial treatment of decontamination and for preventive treatments of subsequent contamination.
  • Figure 7 shows the detail of Figure 6.
  • Figure 1 decnt a device of the present invention for permanent installation in an existing tubing well, which includes the inductor (1) fixed to its support (2)
  • the inductor (1) is of electrically conductive material compatible with the application of the present invention, and has its square or round secon conductor L'mducteur (1), which is fixed to the extender or inside its support (2) but preferably to the extender, is arranged in a spiral around this support
  • the support (2) of tubular shape is made of ferromagnetic or similar material
  • the wall of the tubular support (2) is sufficiently ngide to resist the forces, particularly to the hydrodynamic impacts to which the device is subject during its use
  • the tubular support (2) has a side wall (2 ') defining a closed lower end (5) and an open upper end (7), surrounding a hollow interior (3)
  • the tubular support (2) is provided with an open ures (6) distributed over the circumference and over the greatest possible length of the wall (2 ') of the tubular support (2)
  • These openings (6) are preferably of identical section and shape
  • the distribution of the openings (6) can be proportional, linear or differentiated over the circumference and the length of the tubular support (2)
  • the length of the permeable section of the tubular support (2) is the same length as that of the production casing ( 17) target for the decontamination treatment, or of partial length relative to the casing (17) but will preferably be of the same length
  • the inductor (1) which has a spiral length of induction as large as possible with respect to the permeable length of the tubular support (2) but preferably equal to the permeable length, is supplied with electromagnetic energy by a conductor inlet (12) and return (13)
  • the water extracted from the aquifer (15) passes through the crown of stabilizing gravel (14), the production casing (17) and the device of the present invention formed by the conductor (1) and its tubular support (2) permeable, in a controlled laminar movement in order to eliminate or minimize the magnetic hydrodynamic diameter of a well
  • the water extracted from the bearing formation of the aquifer enters the hollow interior (3) of the device to be conveyed by means of the pumping system (9) at the entrance thereof by the open upper end (7) of the device ⁇ (1) (2)> of the present invention
  • the water is pumped to the surface, to the utilities, by means of the pumping system (9) and the discharge pipe (10).
  • the well of FIG. 1 is shown in an out-of-service situation with the static level (25) of the aquifer.
  • the pumping system (9). or any other pumping assembly is removed from the well for, on the one hand, the placing of the device ⁇ (1) (2)> in the well and, on the other hand, the initial decontamination phase of a well.
  • the pumping system (9) is kept in place in the well for the application of the prevention programs against new subsequent contamination.
  • FIG. 2 shows the detail of section B-B in fig. 1.
  • the device ⁇ (1) (2)> of the present invention is installed in the axis (18) of a well.
  • the inner face of the inductor (1) is at a distance (21) as small as possible from the outer face of the wall (2 ') of the tubular support (2) of the device of the present invention.
  • the outside face of the inductor (1) is at a distance (22) closest to the inside face of the production casing (17) of a well, but providing the minimum space necessary for installation.
  • centralizers (19) are fixed on the outer face of the tubular support (2) and are distributed in sufficient quantity around and along the length of the tubular support (2). As explained in the description of fig. 1.
  • the space (20) between the spirals formed by the inductor (1) is variable depending on the case treated and compatible with the induction frequency used for the applications of the present invention.
  • the wall (2 ') of the tubular support (2) of the inductor (1) is provided with openings (6) distributed around the circumference and over a determined length of the tubular support (2).
  • the openings (6) are of regular and variable cross-section and shape and are distributed in a uniform, proportional or differentiated manner over the circumference and over a determined length of the wall of the tube (2).
  • the assembly formed by the device ⁇ (1) (2)> of the present invention will be dimensioned.
  • FIG. 2 also shows the incoming cable (12) in a sheath (81) fixed on the tubular support (2 ') of the inductor (1) by mechanical means (75) but preferably fixed to the inner wall of the tubular support (2 ').
  • Figure 3 shows the open upper end (7) held in the axis (18) of a well by means of a packing (14). for example of the low pressure packer type or similar, and of centralizers (shown in fig. 2).
  • the packing is sealed in order to isolate the upstream (26) downstream (27) from the packing ( 14).
  • the stuffing (14) is of the simple type to keep the device in place for the duration of the decontamination program of the present invention.
  • the device ⁇ (1) (2)> of FIG. 3 is provided with a removable handling handle (24) at its upper end fixed on a fixing cuff (23) for, if necessary, being removed for permanent installation of the device ⁇ (1) (2)> in a well.
  • Figures 4 and 5 show an example of the present invention for a targeted or staged intervention of a contaminated area (40) of the production tube (41) of a well, stabilizing gravel (42) and the area (43 ) close to the drilling diameter of the well, by means of a removable device which includes the inductor (28) fixed to its support (29).
  • the inductor (28) is of electrically conductive material compatible with the application of the present invention and has its conductor of square or round section.
  • the inductor (28) is fixed outside or inside its support (29) but preferably outside as shown in Figures 4 and 5.
  • the support (29) of the inductor (28 ) is tubular in shape and is made of ferromagnetic material or the like.
  • the wall of the tubular support (29) is rigid enough to withstand the hydraulic, mechanical and handling impacts to which the device will be subject during its use.
  • the tubular support (29) has a side wall (30) defining a closed lower end (31) and a closed upper end (32), surrounding a hollow interior (33).
  • the tubular support (29) is provided at its lower end (31) with a metal cuff (34). or any other compatible material, for receiving a padding (35), for example of the low-pressure packer type.
  • the tubular support (29) is provided at its upper end (32) with a metal cuff (36), or any other compatible material, to receive a stuffing (37), for example of the low-pressure packer type.
  • the upper cuff (36) is equipped with a fixing system (38) for bars (39) for lowering and holding in a well as well as for raising a well of the device of the present invention.
  • the bars (39) are of standard lengths assembled mechanically by means of sleeves (44), for example of the thread type.
  • the assembly described above is held mechanically and level by a fixing device, not shown in the figures, at the wellhead.
  • the inductor (28) has a spiral length over the greatest possible length of its tubular support (29) and is supplied with electromagnetic energy by an inlet (45) and return (46) conductor connected to the frequency generator (not shown in Figures 4 and 5).
  • Figures 4 and 5 also show the device ⁇ (28) (29> installed in the axis (48) of a well.
  • the inside face of the inductor (28) is at a distance (49) as small as possible. from the outside face (50) of the tubular support (29) of the device of the present invention.
  • the outside face of the inductor (28) is at a distance (51) closest to the inside face of the tube production (41) of a well by providing the minimum space (51) necessary by means of centralizers (52) .
  • the centralizers (52) are fixed on the external face (30) of the tubular support (29) and are distributed in Sufficient quantities around and along the length of the tubular support (29).
  • the space (53) between spirals is fixed with respect to the induction frequency which is of induction frequency compatible with the applications of the present invention.
  • assembly formed by the device ⁇ (28) (29)> of the present invention is sized according to the well (s) to be treated and t so that the heat released, attributable to the joule effect, by electromagnetic energy on the tubular support (29) and transmitted to the body of water in the well (54). also be transmitted to the crown of stabilizing gravel (42) and beyond the interface (55) of the bearing formation (43) of the aquifer crossed by the drilling.
  • FIG. 5 detail of Figure 4, also shows the sheath (56) which is fixed to the tubular support (29) and crosses it over its length for the passage of the cable (45) to reach and be connected to the part lower (47), shown in Figure 4, of the inductor (28).
  • FIG. 5 also shows a centralizer (52) to maintain a minimum space (51) between the outside diameter of the inductor (28) and the inside wall of the casing (41) of a well and to protect the inductor (28 ) during the placing in the well and the withdrawal of the well from the assembly ⁇ (28) (29)>.
  • FIG. 6 shows an application of the present invention with its device integrated into the construction of a well for a permanent installation for initial decontamination and prevention against redevelopment of bacterial colonies.
  • the device for applying the present invention comprises the inductor (61) fixed to the outer wall of its tubular support (62).
  • the assembly formed by the inductor (61) and its support (62) is integrated into the permeable production tube (63) of a well.
  • the device formed by the assembly ⁇ (61) (62) (63)> is manufactured in the factory or on site but preferably in the factory to be installed and to be integrated in the construction of a well.
  • the production tube (63) is permeable to water and is determined according to the hydrogeological characteristics of the carrier formation of the aquifer for a well with natural or artificial development.
  • the tubular support (62) of the inductor (61) is also permeable to water by means of calibrated openings (66) distributed over the circumference and along the length of this support (62).
  • the openings (66) are of identical or variable section and are distributed in a uniform, proportional or differentiated manner according to the hydrodynamic and physical characteristics of a well.
  • the spiral body formed by the inductor (61) is also permeable to water and has a space (67) between spirals either uniform or variable.
  • the conductor of the inductor (61) is of round or square section and is compatible with the applications of the present invention.
  • the assembly ⁇ (61) (62) (63)> is immersed in the well and is designed for operation of the well under permanent or intermittent pumping.
  • the inductor (61) is supplied with induction energy by means of the supply cable (71) and the return cable (72), connected to the frequency generator (not shown in the figure).
  • the incoming cable (71) is connected to the low point (74) of the inductor (61) and is protected, up to the connection point (74), along the inner wall of the tubular support (62) by a sheath (73) shown in FIG. 7.
  • Figure 6 shows the example of an artificial development well with the stabilizing gravel crown (64).
  • the entire device ⁇ (61) (62) (63)> is installed and positioned in the axis (65) of the borehole before the stabilizing gravel (64) is placed.
  • the inductor (61) is mounted in a spiral around its tubular support (62).
  • the inductor (61) and support (62) assembly has a length equal or partial to the length of the permeable production tube (63) but preferably equal to the length of the production tube (63) of the well.
  • the assembly ⁇ (61) (62) (63)> is made in a single element or several sections of basic elements but is preferably made in a single element of appropriate length according to the well.
  • the assembly integrated into the construction of a well formed by the inductor (61). by the support (62) and by the production tube (63) is rigid enough to support the transport and the welling of the assembly and is sufficiently resistant to hydraulic impacts as well as to the pressures of the ground crossed by the well.
  • the space (67) between inductor spirals (61) is determined as a function of the induction frequency which is from low industrial frequency to medium frequency according to the applications of the present invention.
  • Figure 7 shows the detail of Figure 6 in particular the inductor (61) and its tubular support (62) fixed to the production tube (63) by means of centralizers (68) distributed in sufficient quantity over the circumference and the length from the outer wall of the support (62) and from the inner wall of the production tube (63) of a well.
  • the centralizers (68) are sufficiently rigid and are in sufficient quantity to mechanically fix the support (62) to the production tube (63) while maintaining a minimum space (69) between the external wall of the support (62) and the internal face of the inductor (61) and a minimum space (70) between the outer face of the inductor (61) and the inner wall of the production tube (63).
  • FIG. 7 also shows the cable (71) arriving in its protective sheath (73) which is fixed to the inner wall of the tubular support (62) by means of mechanical fasteners (75) in sufficient quantity.

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Abstract

Des dispositifs de luttes et de préventions, permanentes et ponctuelles, contre les contaminations et les développements des bactéries de fer dans les puits d'eau, conçus à partir d'un tube équipé d'un élément de chauffe par voie électromagnétique, sont disposés et immergés dans les puits. La chaleur libérée par l'élément de chauffe électromagnétique est transmise par un inducteur (1) à la masse métallique que constitue le support tubulaire (2) de l'inducteur (1), puis à la masse d'eau du puits. La paroi du support tubulaire (2) de l'inducteur (1) est pleine ou perméable à l'eau. Dans le cas d'un support tubulaire (2) perméable à l'eau, la perméabilité de la paroi est formée d'une multiplicité d'ouvertures calibrées, dimensionnées et formées en fonction des caractéristiques d'un puits pour éliminer ou minimiser les défauts hydrodynamiques d'un puits favorables aux développements bactériens.

Description

Procédé de lutte contre les bactéries de fer et de correction hydrodynamique des puits d'eau, et dispositifs pour la mise en application de ce procédé.
Champs d'applications de l'invention
La présente invention a ses applications principalement dans le cadre des luttes contre les bactéries de fer qui se développent dans les puits d'eau et, en particulier, pour la destruction de ces bactéries ainsi que pour la prévention contre leur redéveloppement après traitement initial, afin d'éliminer ou de minimiser les inconvénients causés par ces bactéries aux puits d'eau eux-mêmes mais aussi à l'aval des captages. Par extension à son application pour la destruction des bactéries de fer et la prévention contre leur redéveloppement, la présente invention s'applique à la correction des défauts hydrodynamiques du puits traité dont le principal paramètre est le diamètre hydrodynamique critique du puits.
Le développement des bactéries de fer dans les puits est favorisé par des conditions de qualités d'eaux souterraines. En se déposant principalement au tube de production du puits, ces bactéries croissent avec une vase bactérienne comme support. Ces dépôts ont pour effet d'accroître les pertes de charge du puits en action et. à la limite, d'obstruer les orifices de ces tubes, en entraînant des conséquences défavorables pour l'exploitation du puits telle que, par exemple, la réduction du débit due à l'augmentation de la perte de charge. Ces conséquences entraînent des fiais non négligeables et un déficit de la production d'eau. Un développement excessif des colonies bactériennes dans un puits peut aussi rendre l'eau inconvenante pour l'usage qu'on lui destine.
Beaucoup d'eaux souterraines ont des caractéristiques favorables au développement des bactéries de fer aux puits, bactéries qui peuvent accroître les risques de contaminations tant à la source des captages qu'aux installations à l'aval de ceux-ci.
Les bactéries de fer se développent aux puits à partir d'un nombre de facteurs qui sont principalement liés tant aux caractéristiques physico-chimiques des eaux souterraines qu'aux caractéristiques hydrodynamiques des puits en action et de leurs environnements directs. Les forces d'aspiration de la pompe, les dommages dus au forage, les défauts de construction et autres facteurs hydrogéologiques sont particulièrement responsables d'un diamètre hydrodynamique critique important, favorable aux turbulences et à la perte de contrôle du biofilm et de la frange redox dans la formation aquifère proche du forage. Les facteurs qui peuvent favoriser la contamination bactérienne comprennent, outre la présence de cellules microbiennes qui déclenche la biocontamination, un nombre de caractéristiques physiques et chimiques dont la principale sont les micro-organismes qui peuvent atteindre le captage à son interface forage/formation-aquifère, venant parfois d'une grande distance. D'autres facteurs tels que l'utilisation de boues de forage et équipements mal desinfectes peuvent être la source de contaminations bactériennes
Dès que le biofilm est forme, il se stratifié rapidement La plupart de l'activité du biofilm apparaît dans la zone entre l'amorce du potentiel redox et l'interface du captage par lequel l'oxygène se diffusera dans cette zone Comme l'eau se déplace de la frange redox à cet interface, les forces d'aspiration de la pompe accélèrent le mouvement de l'eau, parfois violemment, en direction de cet interface L'eau venant du système de caracteπstiques de la formation aquifere elle-même, a généralement un écoulement laminaire En approchant le puits, l'écoulement de l'eau passe par une phase de transition d'écoulements laminaire et turbulent pour passer, en phase essentiellement turbulente, par le tube perfore de production du puits et, sous des conditions parfois violentes de changement de directions, jusqu'à l'aspiration de la pompe
L'accroissement des turbulences dues, le cas échéant, aux conditions physiques et hydrodynamiques défavorables au puits, sera la cause de l'acheminement rapide et dans le desordre de l'eau sur les zones de surfaces de contacts pour les substances nutritives, créant un grand potentiel alimentaire pour le biofilm
Dans un puits ou la frange redox est très proche de la colonne hydraulique, les nitrates peuvent devenir un facteur critique car beaucoup de micro-organismes aérobiques sont a même d'utiliser les nitrates comme substrats de remplacement d'oxygène pour leurs activités respiratoires Cette respiration sur support de nitrates peut être la cause d'une seπeuse contamination ferro- bactenenne dans un environnement sans oxygène L'expérience a montre que la biocontamination des puits est étroitement liée aux bacténes de fer
Le type d'exploitation d'un puits et la manière dont l'eau s'achemine vers et dans le puits sont aussi des facteurs importants du nsque de biocontamination Un puits en service continu délivrera plus de substances alimentaires a la zone active du biofilm mais la présence d'un débit d'exhaure continu peut changer la nature du biofilm soumis a compression Un impact réduit sur le flux d'eau qui traverse la zone de formation intense du biofilm, résultant d'un régime d'exploitation intermittent du puits ou même d'un puits inactivé, peut permettre au biofilm de s'étendre afin de capter plus de substances nutritives
A partir de cette zone de formation intense du biofilm, de la frange redox jusqu'au puits, les colonies bactériennes se développent au départ de l'interface puits/formation-aquifere Objets de la présente invention
L'objet de la présente invention est une méthode de biodécontamination des puits d'eau par procédé thermique ainsi que des dispositifs pour la mise en application de cette méthode et de ce procédé.
C'est un autre objet de la présente invention qui est une méthode de prévention contre la biocontamination des puits d'eau par procédé thermique ainsi que du dispositif pour la mise en application de cette méthode et procédé de prévention.
C'est un autre objet de la présente invention de pourvoir à ces méthodes et procédés des dispositifs qui sont de construction simple, fiable en exploitation et de fabrication à partir d'éléments très répandus.
C'est un autre objet de la présente invention qui est une méthode et procédé de contrôle hydrodynamique à l'interface puits/formation au moyen d'un dispositif de correction du diamètre hydraulique critique pour minimiser ou éliminer l'influence des défauts hydrodynamiques du puits sur la biocontamination, et de son dispositif pour la mise en application de cette méthode et procédé.
C'est un autre objet de la présente invention de prévoir des dispositifs, pour la mise en application de la présente invention, par assemblages d'éléments de base en fonction du puits considéré.
C'est un autre objet de la présente invention de prévoir un support de forme tubulaire et perméable à l'eau pour l'élément de chauffe
C'est un autre objet de la présente invention de pourvoir le support tubulaire perméable à l'eau d'une multitude d'ouvertures calibrées en fonction de la correction hydrodynamique du puits à traiter. C'est un autre objet de la présente invention de prévoir le support de l'élément de chauffe du procédé thermique au moyen d'un tube plein fermé à ses extrémités et prolongé, à chaque extrémité, d'une manchette pour la mise en position de packers.
C'est un autre objet de la présente invention de lutte contre la biocontamination des puits d'eau au moyen de dispositifs portables et amovibles de mise en puits pour la phase de décontamination et pour le retrait au terme des décontaminations.
C'est un autre objet de la présente invention de lutte et de prévention permanentes contre la biocontamination des puits d'eau au moyen d'un dispositif de contrôle par procédé thermique muni de deux tubes perméables à l'eau entre lesquels est fixé le dispositif thermique et dont l'ensemble est intégré à la construction du puits.
Résumé de la présente invention
Un aspect de la présente invention est une paire d'inducteur et support, utilisée dans tous les cas de configuration de puits à décontaminer, à développement naturel ou artificiel, a l'inducteur monté et fixé soit sur la face extérieure soit sur la face intérieure du support mais de préférence sur la face extérieure de ce support. Le support de l'inducteur est du type tubulaire en matériau ferromagnétique ou similaire. L'inducteur est monté et fixé en spirale concentrique à son support avec des distances entre spirales variables selon la fréquence utilisée pour l'application de l'effet Joule à la masse métallique formée par le support. L'ensemble formé par l'inducteur et par son support est introduit et installé de manière concentrique dans un puits au moyen de centreurs. ces derniers fixés au support tubulaire, dépassant le diamètre extérieure de la spirale formée par l'inducteur, de façon à éviter le frottement de l'inducteur à la paroi intérieure du puits à la mise en puits et au retrait du puits du dispositif de la présente invention..
L'inducteur est monté sur son support de telle façon que la distance entre la face intérieure de la spirale, formée par l'inducteur, soit la plus petite possible par rapport à la face extérieure de son support tubulaire. L'inducteur est fixé mécaniquement à son support. L'inducteur et son support sont montés dans un puits de telle façon que l'espace entre la face extérieure de la spirale, formée par l'inducteur, soit le plus petit possible par rapport à la face intérieure du puits. Cet espace est maintenu par l'utilisation de centreurs fixés mécaniquement au support de l'inducteur. Le support tubulaire de l'inducteur a ses extrémités ouvertes de façon à obtenir une connection hydraulique entre l'intérieur de ce support tubulaire et le reste du puits. En variante, le support tubulaire de l'inducteur a son à son extrémité inférieure fermée de telle façon qu'il n'y ait aucune connexion hydraulique entre cette extrémité inférieure et le puits et ouvert à son extrémité supérieure de façon à obtenir une connexion hydraulique entre l'intérieur de ce support tubulaire et l'aspiration du système de pompage.
Un autre aspect de la présente invention est la paroi du support tubulaire, de l'inducteur, qui est perméable à l'eau au moyen d'une multitude d'ouvertures distribuées sur la circonférence et le long de la majeure partie de sa longueur. Le support tubulaire est suffisamment rigide pour recevoir et supporter l'inducteur et pour absorber l'impact de la charge hydraulique lorsque le puits est en service intermittent ou continu. La paire formée par l'inducteur et son support est perméable à l'eau et est exposée directement à l'eau du puits. Selon la longueur du tubage de production du puits à décontaminer, la longueur totale du dispositif de décontamination peut être formée de deux ou plusieurs sections de paires d'inducteurs et leurs supports. Ces sections sont hydrauliquement et mécaniquement couplées entre elles. Sous l'action de la pompe, l'eau est amenée vers celle-ci au travers de la paroi perméable du support tubulaire de l'inducteur et par l'extrémité supérieure ouverte du dispositif de la présente invention.
Un autre aspect de la présente invention est l'installation permanente dans un puits du dispositif formé par l'inducteur et son support tubulaire, pour la mise en application de la présente méthode et procédé. Dans ce cas de figure mais non limité à celui-ci, l'ensemble fermé à son extrémité inférieure est placé et repose au fond du puits. Une longueur à l'extrémité inférieure du dispositif peut être formé d'une section pleine, non perméable, si le profil du puits ne nécessite pas de perméabilité au dispositif de la présente invention à cet endroit. L'ensemble du dispositif est placé dans l'axe du puits et est maintenu dans celui-ci au moyen de centreurs fixés au support tubulaire de l'inducteur.
Le dispositif est fixé mécaniquement à son extrémité supérieure au moyen d'un ou de plusieurs bourrages, par exemple du type packer basse-pression ou similaire. Une section tubulaire pleine prolonge la partie perméable du support tubulaire de l'inducteur afin de recevoir le dispositif mécanique de fixation à la paroi du tubage perméable ou plein du puits et de préférence sur le tubage non perméable du puits à proximité du tube perméable de production. Cette fixation mécanique est étanche à l'eau de manière à éliminer ou minimiser les pertes thermiques entre la section traitée d'un puits par la présente invention et le reste du puits.
Un autre aspect de la présente invention est la conception du dispositif de mise en application de la présente méthode et procédé, pour sa mise en place avant la décontamination et son retrait du puits après décontamination. Le dispositif est de construction similaire à celle pour l'installation permanente dans un puits, à l'exception de la perméabilité du support tubulaire de l'inducteur, qui est à paroi munie d'une multitude d'ouvertures suffisamment dimensionnées ainsi que son extrémité inférieure ouverte afin de permettre le dégagement par pompage des débris bactériens après décontamination. Le dispositif sera muni de centreurs ainsi que d'un moyen de levage et de maintien fixé à la partie supérieure. Le support tubulaire perméable de l'inducteur sera prolongé, à son extrémité supérieure, d'une manchette de fixation mécanique pour le maintien du dispositif durant l'application de la présente invention. Un autre aspect de la présente invention est le support tubulaire de l'inducteur formé par un tube plein et fermé à ses extrémités supérieure et inférieure de façon à ce qu'il n'y ait pas de connection hydraulique entre l'intérieur du support tubulaire de l'inducteur et le reste d'un puits. Cet autre aspect de la présente invention est conçu pour minimiser le volume d'eau à chauffer dans un puits durant une phase de décontamination.
Un autre aspect de la présente invention est le dispositif de mise en application du présent procédé au moyen de deux tubes perméables entre lesquels est logé et fixé l'inducteur. Ce double tubage perméable à inducteur est intégré au puits et est conçu pour l'installation permanente dans un puits pour le traitement initial de contamination bactérienne et pour le traitement préventif de contaminations ultérieures. Ce dispositif à double tubage comprend deux tubes chacun perméable à l'eau au moyen d'une multitude d'ouvertures selon les caractéristiques hydrogéologiques de la formation porteuse de la nappe aquifere ou des nappes aquifères étagées. La perméabilité du tubage extérieur est conçue de manière à stabilser la couronne de graviers stabilisants pour un puits à développement artificiel, ou à stabiliser la formation porteuse de la nappe aquifere pour un puits à développement naturel. La perméabilité du tubage intérieur est conçue selon les caractéristiques du tubage extérieur et en fonction de la présence de l'inducteur entre ces deux tubages.
Un autre aspect de la présente invention est la conception de la perméabilité d'un support tubulaire de l'inducteur, pour éliminer ou minimiser le diamètre hydrodynamique critique d'un puits au moyen d'une multitude d'ouvertures réparties sur la circonférence du support tubulaire et sur sa plus grande longueur possible. Selon la correction envisagée du défaut hydrodynamique d'un puits et en fonction des caractéristiques hydrogéologiques de la formation porteuse de la nappe ou des nappes aquifères traversée par le forage, la perméabilité du support tubulaire est soit uniforme, soit différenciée ou proportionnelle le long du corps perméable de ce support.
La porosité des dispositifs formés de supports tubulaires perméables de la présente invention, est fonction de la connaissance des divers facteurs hydrauliques qui affectent les composantes du diamètre hydrodynamique critique d'un puits. La perméabilité du support tubulaire est établie de façon à ce que la vitesse moyenne de l'eau, lorsque le puits est en action, au travers de ce support tubulaire est de l'ordre 0,50 m/sec ou moins sur la section du diamètre du forage du puits correspondant à la section perméable du dispositif de la présente invention. Par rapport à la porosité, la perméabilité moyenne est établie de façon à ce qu'elle soit de 30 pourcent ou moins. Le dispositif, installé en permanence dans un puits pour corriger et contrôler le défaut hydrodynamique du puits et complètement immergé dans le puits en-dessous du dispositif de pompage, assure l'extraction de l'eau de la formation aquifere environnante en écoulement laminaire jusqu'à l'interface puits/formation et. de préférence, jusqu'à l'aspiration du système de pompage. Un autre aspect de la présente invention, est l'alimentation énergétique de l'inducteur au moyen d'un générateur de fréquences d'induction pour réaliser l'effet joule à la masse métallique formée par le support tubulaire de l'inducteur qui est relié électriquement au générateur situé en surface. Ce générateur, monté sur unité mobile ou en site fixe mais de préférence sur unité mobile, est équipé du générateur de fréquences, du système de refroidissement pour refroidir des circuits du générateur, du groupe électrogène pour alimenter le générateur au cas où l'énergie électrique ne serait pas disponible au site du puits ainsi que de tout équipement utile et réglementaire à la sécurité d'exploitation du matériel. La fréquence d'induction utilisé est de fréquence industrielle jusqu'à la fréqence moyenne selon les cas d'applications de la présente invention.
Brève description des figures
D'autres aspects, avantages et caractéristiques de la présente invention, sont plus apparents sur les figures qui accompagnent le présent document :
Figure 1 : montre une coupe en élévation complétée d'une coupe transversale, d'un puits avec le dispositif pour la mise en application de la méthode et procédé de la présente invention.
Figure 2 : montre le détail de la coupe B-B de la fig. 1.
Figure 3 : montre le détail du maintien du dispositif au tubage du puits pour une des mises en application de la présente invention.
Figure 4 : montre une coupe en élévation d'une application de la présente méthode et procédé pour une décontamination localisée au moyen d'un dispositif amovible composé d'un inducteur et son support tubulaire plein fermé à ses deux extrémités chacune équipée d'un bourrage.
Figure 5 : montre le détail de la figure 4.
Figure 6 : montre un dispositif intégré à la construction d'un puits de la présente invention, au moyen d'un inducteur logé entre deux tubages perméables dans le cadre d'une installation permanente, destinée à l'application d'un traitement initial de décontamination et pour les traitements préventifs de contaminations ultérieures.
Figure 7 : montre le détail de la figure 6.
Description détaillée de l'invention
La figure 1 décnt un dispositif de la présente mvention pour une installation permanente dans un puits à tubages existants, qui comprend l'inducteur (1 ) fixé a son support (2) L'inducteur ( 1 ) est de matériau à conductibilité electnque compatible à l'application de la présente invention, et a son conducteur de secnon carrée ou ronde L'mducteur (1), qui est fixé à l'exteneur ou à l'intérieur de son support (2) mais de préférence à l'exteneur, est disposé en spirale autour de ce support Le support (2) de forme tubulaire est en mateπau ferromagnétique ou similaire La paroi du support tubulaire (2) est suffisamment ngide pour résister aux forces, particulièrement aux impacts hydrodynamiques auxquels le dispositif est sujet durant son utilisation Le support tubulaire (2) a une paroi latérale (2') définissant une extrémité infeneure (5) fermée et une extrémité supérieure (7) ouverte, entourant un inténeur creux (3) Le support tubulaire (2) est pourvu d'ouvertures (6) reparties sur la circonférence et sur la plus grande longueur possible de la paroi (2') du support tubulaire (2) Ces ouvertures (6) sont de préférence de section et de forme identiques et sont déterminées pour éliminer ou pour minimiser les forces d'inerties hydrauliques du puits en action, par rapport aux forces de viscosité, de façon à éliminer ou a minimiser les écoulements turbulents de l'eau à l'approche d'un puits et autour de la circonférence de la paroi (2') du support tubulaire (2) et sur sa longueur Selon le cas de défaut hydrodynamique a cornger. la répartition des ouvertures (6) peut être proportionnelle, linéaire ou différenciée sur la circonférence et sur la longueur du support tubulaire (2) La longueur de la section perméable du support tubulaire (2) est de même longueur que celle du tubage de production (17) cible pour le traitement de decontamination, ou de longueur partielle par rapport au tubage (17) mais sera de préférence de même longueur
L'inducteur (1 ) qui a une longueur spiralee d'induction la plus grande possible vis-a-vis de la longueur perméable du support tubulaire (2) mais de préférence égale a la longueur perméable, est alimente en énergie électromagnétique par un conducteur d'arπvee (12) et de retour (13)
L'eau extraite de la formation aquifere (15) traverse la couronne de gravier stabilisant (14), le tubage de production (17) et le dispositif de la présente invention forme par l'mducteur ( 1 ) et son support tubulaire (2) perméable, dans un mouvement laminaire contrôle afin d'éliminer ou de minimiser le diamètre hydrodynamique cntique d'un puits L'eau extraite de la formation porteuse de la nappe aquifere entre dans l'inteπeur creux (3) du dispositif pour être acheminée au moyen du système de pompage (9) a l'entrée de celui-ci par l'extrémité supeneure ouverte (7) du dispositif <( 1 )(2)> de la présente mvention L'eau est pompée en surface, vers les utilités, au moyen du système de pompage (9) et de la conduite de refoulement (10). Le puits de la figure 1 est représenté en situation hors service avec le niveau statique (25) de la nappe aquifere. Le système de pompage (9). ou tout autre ensemble de pompage, est retiré du puits pour, d'une part, la mise en puits du dispositif <(1)(2)> et, d'autre part, la phase de décontamination initiale d'un puits. Dans le cas d'installation permanente du dispositif <(1)(2)> dans un puits, le système de pompage (9) est maintenu en place dans le puits pour l'application des programmes de préventions contre de nouvelles contaminations ultérieures.
La figure 2 montre le détail de la coupe B-B de la fig. 1. Le dispositif <(1)(2)> de la présente invention est installé dans l'axe (18) d'un puits. La face intérieure de l'inducteur (1 ) est à une distance (21) la plus petite possible de la face extérieure de la paroi (2') du support tubulaire (2) du dispositif de la présente invention. De même, la face extérieure de l'inducteur ( 1 ) est à une distance (22) la plus proche de la face intérieure du tubage de production ( 17) d'un puits mais en prévoyant l'espace minimum nécessaire à l'installation de centreurs (19). Ces centreurs (19) sont fixés sur la face extérieure du support tubulaire (2) et sont répartis en quantité suffisante autour et sur la longueur du support tubulaire (2). Comme expliqué dans la description de la fig. 1. l'espace (20) entre les spirales formées par l'inducteur (1) est variable selon le cas traité et compatible avec la fréquence d'induction utilisée pour les applications de la présente invention. La paroi (2') du support tubulaire (2) de l'inducteur (1) est pourvue d'ouvertures (6) réparties autour de la circonférence et sur une longueur déterminée du support tubulaire (2). Les ouvertures (6) sont de section et de formes régulières ou variables et sont réparties d'une manière uniforme, proportionnelle ou différenciée sur la circonférence et sur une longueur déterminée de 1 a paroi du tube (2). L'ensemble formé par le dispositif <(1)(2)> de la présente invention sera dimensionné. selon le cas de figure d'un puits, de façon à ce que la chaleur dégagée, imputable à l'effet joule, par l'énergie électromagnétique sur le support tubulaire (2) et transmise à la masse d'eau dans le puits (3). se transmette aussi à la couronne de gravier stabilisant (14) et au-delà du diamètre de forage (16) dans la formation porteuse de la nappe aquifere (15) traversée par le forage. La figure 2 montre également le câble d'arrivée (12) dans une gaine (81) fixée sur le support tubulaire (2') de l'inducteur (1) par un moyen mécanique (75) mais de préférence fixée à la paroi intérieure du support tubulaire (2').
La figure 3 montre l'extrémité supérieure ouverte (7) maintenue dans l'axe (18) d'un puits au moyen d'un bourrage (14). par exemple du type packer basse pression ou similaire, et de centreurs (montrés sur la fig. 2). Dans le cas d'un dispositif <(1)(2)> de la présente invention installé en permanence dans un puits, le bourrage est étanche afin d'isoler l'amont (26) de l'aval (27) du bourrage (14). Dans le cas d'un dispositif <(1)(2)> installé provisoirement dans un puits essentiellement pour une phase de décontamination ponctuelle, le bourrage (14) est du type simple pour maintenir le dispositif en place pour la durée du programme de décontamination de la présente invention. Le dispositif <(1)(2)> de la figure 3 est pourvu d'une anse de manutention amovible (24) à son extrémité supérieure fixée sur une manchette (23) de fixation pour, le cas échéant être enlevée pour un installation permanente du dispositif <(1)(2)> dans un puits.
Les figures 4 et 5 montrent un exemple de la présente invention pour une intervention ciblée ou étagée d'une zone contaminée (40) du tube de production (41 ) d'un puits, des graviers stabilisants (42) et de la zone (43) proche du diamètre de forage du puits, au moyen d'un dispositif amovible qui comprend l'inducteur (28) fixé à son support (29). L'inducteur (28) est de matériau à conductibilité électrique compatible à l'application de la présente invention et a son conducteur de section carrée ou ronde. L'inducteur (28) est fixé à l'extérieur ou à l'intérieur de son support (29) mais de préférence à l'extérieur comme le montre les figures 4 et 5. Le support (29) de l'inducteur (28) est de forme tubulaire et est en matériau ferromagnétique ou similaire. La paroi du support tubulaire (29) est suffisamment rigide pour résister aux impacts hydrauliques, mécaniques et de manutention auxquels le dispositf sera sujet durant son utilisation. Le support tubulaire (29) a une paroi latérale (30) définissant une extrémité inférieure (31 ) fermée et une extrémité supérieure (32) fermée, entourant un intérieure creux (33). Le support tubulaire (29) est muni à son extrémité inférieure (31 ) d'une manchette métallique (34). ou tout autre matériau compatible, pour recevoir un bourrage (35), par exemple de type packer basse-pression. Le support tubulaire (29) est muni à son extrémité supérieure (32) d'une manchette métallique (36), ou tout autre matériau compatible, pour recevoir un bourrage (37), par exemple de type packer basse-pression. La manchette supérieure (36) est équipée d'un système de fixation (38) de barres (39) de descente et de maintien dans un puits ainsi que pour la remontée d'un puits du dispositif de la présente invention. Les barres (39) sont de longueurs standards assemblées mécaniquement au moyen de manchons (44) par exemple du type à filet. L'ensemble décrit ci-avant est maintenu mécaniquement et de niveau par un dispositif de fixation, non montré sur les figures, en tête de puits. L'inducteur (28) a une longueur spiralee sur la plus grande longueur possible de son support tubulaire (29) et est alimenté en énergie électromagnétique par un conducteur d'arrivée (45) et de retour (46) reliés au générateur de fréquences (non montré sur les figures 4 et 5). Les figures 4 et 5 montrent également le dispositif <(28)(29> installé dans l'axe (48) d'un puits. La face intérieure de l'inducteur (28) est à une distance (49) la plus petite possible de la face extérieure (50) du support tubulaire (29) du dispositif de la présente invention. De même, la face extérieure de l'inducteur (28) est à une distance (51 ) la plus proche de la face intérieure du tube de production (41) d'un puits en prévoyant l'espace (51) minimum nécessaire au moyen de centreurs (52). Les centreurs (52) sont fixés sur la face extérieure (30) du support tubulaire (29) et sont répartis en quantités suffisantes autour et sur la longueur du support tubulaire (29). L'espace (53) entre spirales est fixé par rapport à la fréquence d'induction qui est de fréquence d'induction compatible avec les applications de la présente invention. L'ensemble formé par le dispositif <(28)(29)> de la présente invention est dimensionné en fonction du ou des puits à traiter et de façon à ce que la chaleur dégagée, imputable à l'effet joule, par l'énergie électromagnétique sur le support tubulaire (29) et transmise à la masse d'eau dans le puits (54). se transmettre également à la couronne de graviers stabilisants (42) et au-delà de l'interface (55) de la formation porteuse (43) de la nappe aquifere traversée par le forage.
La figure 5, détail de la figure 4, montre également la gaine (56) qui est fixée au support tubulaire (29) et traverse celui-ci sur sa longueur pour le passage du câble (45) pour atteindre et être connecté à la partie inférieure (47), montré sur la figure 4, de l'inducteur (28). La figure 5 montre également un centreur (52) pour maintenir un espace (51) minimum entre le diamètre extérieur de l'inducteur (28) et la paroi intérieure du tubage (41 ) d'un puits et pour protéger l'inducteur (28) pendant la mise en puits et le retrait du puits de l'ensemble <(28)(29)>.
La figure 6 montre une application de la présente invention avec son dispositif intégré à la construction d'un puits pour une installation permanente de décontamination initiale et de prévention contre les redéveloppements des colonies bactériennes. Le dispositif de mise en application de la présente invention comprend l'inducteur (61) fixé à la paroi extérieure de son support tubulaire (62). L'ensemble formé par l'inducteur (61) et son support (62) est intégré au tube perméable de production (63) d'un puits. Le dispositif formé par l'ensemble <(61 )(62)(63)> est fabriqué en usine ou sur site mais de préférence en usine pour être mis en place et être intégré dans la construction d'un puits. Le tube de production (63) est perméable à l'eau et est déterminé selon les caractéristiques hydrogéologiques de la formation porteuse de la nappe aquifere pour un puits à développement naturel ou artificiel. Le support tubulaire (62) de l'inducteur (61) est également perméable à l'eau au moyen d'ouvertures (66) calibrées réparties sur la circonférence et sur la longueur de ce support (62). Les ouvertures (66) sont de section identiques ou variables et sont réparties de manière uniforme, proportionnelle ou différenciée selon les caractéristiques hydrodynamiques et physiques d'un puits. Le corps en spirale formé par l'inducteur (61) est également perméable à l'eau et a un espace (67) entre spirales soit uniforme ou soit variable. Le conducteur de l'inducteur (61) est de section ronde ou carrée et est compatible avec les applications de la présente invention. L'ensemble <(61)(62)(63)> est immergé dans le puits et est conçu pour un fonctionnement du puits sous pompage permanent ou intermittent. L'inducteur (61) est alimenté en énergie d'induction au moyen du câble (71 ) d'arrivée et du câble (72) de retour, reliés au générateur de fréquences (non montré sur la figure ). La câble d'arrivée (71 ) est connecté au point bas (74) de l'inducteur (61) et est protégé, jusqu'au point de raccordement (74), le long de la paroi intérieure du support tubulaire (62) par une gaine (73) montré sur la figure 7.
La figure 6 montre l'exemple d'un puits à développement artificiel avec la couronne de gravier stabilisant (64). L'ensemble du dispositif <(61)(62)(63)> est installé et positionné dans l'axe (65) du forage avant la mise en place du gravier stabilisant (64). L'inducteur (61 ) est monté en spirale autour de son support tubulaire (62). L'ensemble inducteur (61 ) et support (62) a une longueur égale ou partielle à la longueur du tube de production perméable (63) mais de préférence égale à la longueur du tube de production (63) du puits. L'ensemble <(61 )(62)(63)> est réalisé en un seul élément ou plusieurs sections d'éléments de base mais est de préférence réalisé en un seul élément de longueur appropriée selon le puits.
L'ensemble intégré à la construction d'un puits formé par l'inducteur (61). par le support (62) et par le tube de production (63) est suffisamment rigide pour supporter le transport et la mise en puits de l'ensemble et est suffisamment résistant aux impacts hydrauliques ainsi qu'aux pressions du terrain traversé par le puits. L'espace (67) entre spirales de l'inducteur (61) est déterminé en fonction de la fréquence d'induction qui est de la basse fréquence industrielle jusqu'à la moyenne fréquence selon les applications de la présente invention.
La Figure 7 montre le détail de la Figure 6 en particulier l'inducteur (61 ) et son support tubulaire (62) fixé au tube de production (63) au moyen de centreurs (68) répartis en quantité suffisante sur la circonférence et la longueur de la paroi extérieure du support (62) et de la paroi intérieure du tube de production (63) d'un puits. Les centreurs (68) sont suffisamment rigides et sont en quantité suffisante pour fixer mécaniquement le support (62) au tube de production (63) en maintenant un espace minimum (69) entre la paroi extérieure du support (62) et la face intérieure de l'inducteur (61) ainsi qu'un espace minimum (70) entre la face extérieure de l'inducteur (61 ) et de la paroi intérieure du tube de production (63). La figure 7 montre également le câble (71) d'arrivée dans sa gaine (73) de protection qui est fixée à la paroi intérieure du support tubulaire (62) au moyen de fixations mécaniques (75) en quantité suffisante.

Claims

Revendications
1.- Un dispositif de lutte pour la décontamination des bactéries de fer dans les puits d'eau et de préventions permanentes contre les redéveloppements bactériens, par chauffage de l'eau d'un puits et de son environnement.
2.- Le dispositif de la revendication 1 dans lequel est monté et fixé un inducteur électromagnétique sur la face extérieure ou intérieure, mais de préférence sur la face extérieure, de son support tubulaire, l'ensemble immergé dans le puits. L'inducteur est disposé en spirale à son support tubulaire et a un espace entre spirales suffisant pour laisser passer librement l'eau dans le corps creux du support tubulaire qui est perméable sur une majeure partie de sa paroi et est relié hydrauliquement à l'intérieur d'un puits;
3.- Le dispositif de la revendication 1 dans lequel le support tubulaire de l'inducteur a une surface perméable suffisamment grande sur sa paroi et une perméabilité dimensionnée de façon à laisser passer librement l'eau dans son corps creux.
4 - Le dispositif de la revendication 1 dans lequel le corps perméable du support tubulaire de l'inducteur à une perméabilité déterminée pour contrôler le taux du débit d'eau dans le support tubulaire en tout point le long de sa paroi perméable au moyen du système de pompage d'un puits, dans le but d'éliminer ou de minimiser les forces d'inertie hydraulique du puits en action par rapport aux forces de viscosité, de façon à éliminer ou à minimiser les écoulements turbulents de l'eau dans l'environnement et à même le puits.
5 - Le dispositif de la revendication 1 dans lequel le corps perméable du support tubulaire de l'inducteur comprend une extrémité supérieure ouverte, pour être relié hydrauliquement de l'intérieur du support tubulaire à l'aspiration du système de pompage de l'eau d'un puits, et une extrémité inférieure fermée.
- Le dispositif de la revendication 1 dans lequel le corps perméable du support tubulaire de l'inducteur est pourvu d'ouvertures réparties sur sa circonférence et sa plus grande longueur possible, dont la perméabilité correspondante est soit uniforme, proportionnelle ou différenciée le long du corps perméable, au moyen d'ouvertures de formes et de dimensions constantes ou variables.
7 '.- Un dispositif de décontamination ponctuelle des bactéries de fer dans les puits d'eau, par chauffage de l'eau du puits et de son environnement direct, au moyen d'un procédé électromagnétique.
8.- Le dispositif de la revendication 7 dans lequel est monté et fixé un inducteur électromagnétique sur la face extérieure ou intérieure, mais de préférence extérieure, de son support tubulaire, l'ensemble est immergé dans un puits. L'inducteur est disposé en spirale à son support tubulaire et a une distance entre spirale suffisante pour laisser passer librement l'eau dans le corps creux du support tubulaire qui est perméable sur la plus grande partie de sa paroi et est hydrauliquement relié à l'intérieur du puits.
9 - Le dispositif de la revendication 7 dans lequel le support tubulaire de l'inducteur a une surface perméable suffisante sur sa paroi et a une porosité suffisamment dimensionnée pour laisser passer librement l'eau dans son corps creux et en n'affectant pas sa rigidité.
10.- Le dispositif de la revendication 7 dans lequel le support tubulaire de l'inducteur a son extrémité supérieure ouverte pour être couplé hydrauliquement de l'intérieur perméable à l'eau du support tubulaire à l'aspiration du système d'évacuation des débris bactériens.
1 1 - Le dispositif de la revendication 7 dans lequel le support tubulaire de l'inducteur a son extrémité inférieure ouverte, ou fermée, mais de préférence ouverte pour prolonger l'effet de l'aspiration du système d'évacuation des débris bactériens par pompage lorsque le dispositif est positionné à un niveau intermédiaire dans le puits.
12 - Le dispositif de la revendication 7 dans lequel le support tubulaire de l'inducteur est un tube plein fermé à ses extrémités supérieure et inférieure.
13- Un dispositif intégré à la construction d'un puits pour la décontamination et la prévention permanentes des bactéries de fer par chauffage de l'eau du puits et de son environnement direct au moyen d'un procédé électromagnétique, comprenant un inducteur électromagnétique monté et fixé entre son support tubulaire perméable à l'eau et le tube de production perméable à l'eau . L'inducteur est disposé en spirale entre son support tubulaire et le tube de production et a un espace entre spirales suffisant pour laisser passer librement l'eau. L'ensemble est rigide par fixation mécanique et est relié hydrauliquement avec l'intérieur du puits.
14.- Les dispositifs des revendications 1, 7 et 13 dans lesquels le support tubulaire de l'inducteur est en matériau ferromagnétique ou similaire.
15.- Les dispositifs des revendications 1 et 13 dans lesquels le support tubulaire de leur inducteur a une porosité moyenne, sur la plus grande surface de sa paroi perméable, de 30 pourcent ou moins.
16.- Les dispositifs des revendications 1 et 13 dans lesquels la perméabilité du support tubulaire de l'inducteur est établie de façon à ce que la vitesse moyenne de l'eau est de 0,50 m/sec ou moins au diamètre du forage lorsque le puits est en service continu ou intermittent.
17.- Les dispositifs des revendications 1 et 13 dans lesquels la paroi perméable du support tubulaire de l'inducteur est pourvue d'ouvertures de densité constante ou variable autour et le long du support tubulaire.
18 - Les dispositifs des revendications 1 et 7 dans lesquels le support tubulaire de l'inducteur a une extrémité supérieure ouverte pourvue d'une anse de manutention, amovible ou fixe, fixée mécaniquement à une manchette reliée à cette extrémité pour être montée au support tubulaire avant sa mise en puits et être démontée du support tubulaire dans le puits ou après son retrait du puits.
19.- Le dispositif de la revendication 1 dans lequel le support tubulaire de l'inducteur a une extrémité supérieure pourvue d'un moyen de mise en place et de fixation d'un bourrage. Le bourrage est mise en place et serré contre la paroi du tubage d'un puits de manière à fixer et à stabiliser le dispositif dans le puits et à rendre cette fixation étanche à l'eau.
20 - Les dispositifs des revendications 1 et 7 dans lesquels le support tubulaire de l'inducteur est pourvu de centreurs sur sa circonférence et le long de sa paroi extérieure afin de ne pas endommager l'inducteur durant sa mise en puits et lors de son retrait du puits.
21.- Le dispositif de la revendication 1 dans lequel le support tubulaire de l'inducteur est pourvu de centreurs sur sa circonférence et le long de sa paroi de façon à stabiliser le dispositif de manières mécanique et hydraulique dans le puits en service continu ou intermittant
22 - Les dispositifs des revendications 1, 7 et 13 dans lesquels leur production est standardisée en plusieurs longueurs de façon à réaliser une longueur totale utile de dispositifs superposés en fonction du cas de figure d'un puits à traiter pour la mise en application de la présente invention.
23.- Les dispositifs des revendications 1, 7 et 13 dans lesquels les inducteurs sont alimentés en énergie au moyen d'un câble d'amenée et d'un câble de retour d'une technologie adaptée aux applications de la présente invention, et sont reliés à un générateur de fréquences.
24.- Les dispositifs des revendications 1, 7 et 13 dans lesquels les inducteurs sont alimentés en puissance électrique à partir de l'alimentation existante du système de pompage d'un puits.
25.- Les dispositifs des revendications 1, 7 et 13 dans lesquels les inducteurs sont alimentés en puissance électrique à partir d'une source indépendante de la puissance électrique du système de pompage du puits.
26.- Les dispositifs des revendications 1, 7 et 13 pour lesquels un générateur de fréquences est installé en station fixe ou sur unité mobile mais de préférence sur unité mobile, pour alimenter les inducteurs des dispositifs pour les applications de la présente invention.
27.- Les dispositifs des revendications 1, 7 et 13 pour la lutte contre les contaminations bactériennes dans les puits d'eau au moyen de programmes intégrés de traitements décroissants.
28 - Les dispositifs des revendications 1, 7 et 13 pour la lutte contre les développements ferro- bactéπens dans les puits d'eau au moyen de programmes de traitements préventifs.
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