Un forage de puits est un système utilisé pour forer un trou artificiel dans le sol pour accéder aux liquides souterrains. Bien que le but de tous les forages de puits soit essentiellement le même, les méthodes de perçage à travers diverses strates géologiques peuvent varier. Un forage de puits d’eau peut utiliser l’une des trois méthodes ou plus – forage rotatif, marteau fond de trou ou forage à l’aide d’un câble – pour pénétrer dans le sable, le schiste, l’argile et la roche afin d’atteindre un aquifère ou une source d’eau souterraine.
Lors de l’utilisation d’un forage de puits rotatif, un foreur de puits attache un foret en matériau durable tel que le tungstène à l’extrémité d’un train de tiges ou d’une série de tuyaux s’étendant de la tête de puits à la surface jusqu’au fond du puits de forage. Le mouvement rotatif est fourni au trépan via le train de tiges par un moteur à la tête du puits et, lorsque le trépan est tourné, il brise la roche ou le schiste en petits morceaux. Ces petits morceaux, parfois appelés déblais, sont amenés vers le haut et hors du trou en faisant circuler le fluide de forage dans les tiges du train de tiges et à l’extérieur du système de forage de puits jusqu’à la surface.
Le trépan et le tuyau de forage sont refroidis par le passage du fluide de forage, et les parois du puits foré à travers le sable ou le limon sont stabilisées, empêchant les effondrements. Lorsque l’eau de l’aquifère est rencontrée, l’eau claire remonte le puits, permettant au foreur de puits d’identifier la profondeur du sommet de la source d’eau. Généralement, le forage se poursuit au-delà du premier accès à l’eau, souvent jusqu’à 100 pieds (environ 30.5 m) ou plus, pour tenir compte des fluctuations de la nappe phréatique.
Dans les zones de roches dures étendues, un marteau pneumatique de fond de trou est souvent le forage de puits de choix. Une conduite d’air descend le long de l’arbre et l’air comprimé alimente le marteau pneumatique de fond de trou. L’air comprimé sert également à souffler les débris ou les boutures hors du trou.
Le forage de puits à câble-outil a généralement été remplacé par le système de forage de puits rotatif. Dans le forage à l’aide d’un câble, une mèche lourde est attachée à un câble solide, et la mèche est soulevée et abandonnée à plusieurs reprises, se frayant un chemin à travers les strates rocheuses souterraines. Les débris sont régulièrement évacués du trou à l’aide d’un tuyau d’arrosage.
Dans les zones où la technologie est limitée et où les nappes phréatiques sont près de la surface, une pointe ou une pointe de sable peut être utilisée. Un forage de puits à pointe de sable est simplement une série de tuyaux courts reliés par des extrémités filetées se terminant par une pointe en acier trempé avec une section de tamis renforcé au-dessus de la pointe. Le tamis permet de pomper l’eau tout en bloquant le sable. L’ensemble de l’appareil ressemble à un javelot ou à une lance.
Le tuyau d’entraînement est simplement de courtes sections de tuyau en acier fileté qui se connectent lorsque la pointe de sable est enfoncée dans le sable avec un pilote de poteau soulevé et laissé tomber par le foreur de puits. Les foreuses de puits à pointe de sable sont limitées à une utilisation dans un sol essentiellement exempt de roche. Malgré sa facilité d’utilisation, le point de sable a un débit d’eau limité et est principalement destiné aux applications résidentielles. Cette technologie a été largement utilisée aux États-Unis où les conditions le permettent et est encore largement utilisée dans de nombreux pays en développement.