ÉTUDE DE CAS
Étude de cas – Choisir le bon emplacement pour le forage d'un puits au Kansas
Localisation des sites de forage de puits au Kansas
Curtis Weninger connaît bien ce qui se cache sous le sol près de Wichita. Son père, Don, a lancé l'entreprise familiale au début des années 1970, en forant des puits domestiques et d'irrigation dans toute la région. Curtis dirige aujourd'hui East Wichita Well & Pump Service, une entreprise active dans tout le comté de Sedgwick où elle réalise des projets résidentiels, commerciaux, d'irrigation, d'élevage et géothermiques.
Le contexte
Depuis près de 30 ans que Curtis réalise des forages de puits, le principal défi reste le même : choisir le bon emplacement avant que le trépan ne pénètre dans le sol. En cas d’erreur, le client se retrouve avec un puits peu performant, voire pire, un puits sec. Pour relever ce défi, Curtis a choisi d’investir dans le scanner géophysique remorqué tTEM de TEMcompany, intégrant ainsi directement à son processus de travail la capacité de réaliser des levés électromagnétiques souterrains.
Afin de rendre le système opérationnel et de permettre à Curtis de se familiariser avec cette technologie, Søren Bjørn, de TEMcompany, a animé un programme de formation tTEM structuré de trois jours sur site, à Maize, au Kansas.
Le programme d'entraînement
Jour 1 : méthode, équipement et premières mesures
La formation a débuté par une introduction à la méthode électromagnétique transitoire (tTEM), expliquant comment le système tTEM émet une impulsion électromagnétique contrôlée dans le sol et mesure la réponse décroissante afin de cartographier la résistivité souterraine. La compréhension des principes physiques de base est essentielle non seulement pour utiliser le système, mais aussi pour interpréter les données de terrain.
La formation s'est ensuite orientée vers le matériel. Le tTEM a été assemblé et alimenté via la batterie de l'émetteur (12 V/100 Ah), puis tous les composants ont été vérifiés et raccordés. La planification préalable au levé comprenait l'utilisation de TEManalyze pour modéliser la réponse souterraine attendue avant de se rendre sur le terrain, ainsi que pour concevoir un espacement et un tracé des lignes adaptés à la géologie de la zone d'étude.
L'après-midi a été consacré au travail sur le terrain. L'équipe de Curtis a déployé le système, effectué les premières mesures et utilisé l'application de contrôle tTEM pour surveiller la qualité des données en temps réel. La journée s'est terminée par le téléchargement des données collectées à l'aide de TEM Data Manager, couvrant ainsi l'ensemble du processus, de l'acquisition au fichier.
Deuxième jour : traitement et inversion
Au cours de cette deuxième journée, l'équipe a découvert TEMimage pour le traitement des données. Après une nouvelle session de terrain visant à renforcer la maîtrise opérationnelle, l'équipe a importé les données dans TEMimage et les a traitées à l'aide de techniques d'empilement, de filtrage et d'inversion à contrainte latérale afin de produire des coupes de résistivité le long de chaque ligne de relevé.
L'équipe s'est attelée à l'interprétation des résultats et à l'identification des zones conductrices associées aux formations aquifères, des couches résistives indiquant la présence de roche ou de matériaux secs, ainsi que des variations latérales de la géologie souterraine. À la fin de la journée, elle avait élaboré un ensemble complet de modèles de résistivité à partir de ses propres données de terrain.
Troisième jour : révision et résultats
La dernière journée a permis de passer en revue l'ensemble du processus de travail, du début à la fin : assemblage, mesure, traitement et inversion, tout en répondant aux questions et en affinant les techniques. L'accent a été mis sur la production de résultats destinés aux clients : exportation des modèles traités au format KMZ pour les superposer dans Google Earth Pro et intégration des données de résistivité directement dans le contexte géographique du site d'étude.
L'enquête pilote
Le 27 mai, l'équipe de Curtis a mené son levé sur le site d'entraînement de Maize, couvrant 16 lignes et 5,7 kilomètres, et a enregistré plus de 5 000 sondages individuels en environ une heure. Les données ont été traitées dans TEMimage, et les coupes de résistivité obtenues ont été exportées sous forme de fichiers KMZ pour être consultées dans Google Earth Pro.
Les modèles mettent en évidence une stratification souterraine nette sur l'ensemble du site : une unité résistive peu profonde près de la surface, qui laisse progressivement place à un matériau de plus en plus conducteur en profondeur, ce qui correspond à des formations sédimentaires saturées. Les variations latérales le long des lignes de levé sont clairement mises en évidence, ce qui permet d'identifier les zones où la géologie change sur la propriété ; ce type d'informations permet de déterminer directement où un puits doit ou ne doit pas être implanté.
L'impact
Pour Curtis, la technologie tTEM apporte une étape précieuse au processus de forage avant même l’arrivée de sa plate-forme sur le site. Plutôt que de se fier uniquement aux connaissances locales et aux données des puits voisins pour choisir un emplacement de forage, une étude préalable au forage permet de cartographier le sous-sol sur l’ensemble de la propriété, d’identifier les cibles les plus prometteuses et de générer des modèles visuels de résistivité géoréférencés, superposés à des images satellites, qui peuvent être partagés directement avec le client.
Dans le comté de Sedgwick, où la géologie est variée et où le forage dans un terrain rocheux engendre des coûts réels, connaître la nature du sous-sol d’un site avant de s’engager sur un emplacement présente un intérêt concret et pratique. Des puits mieux ciblés permettent de réduire les complications, d’optimiser le temps de forage et d’avoir des échanges plus clairs avec les clients sur ce que le sol est susceptible de fournir.
Explorer. Détecter. Découvrir.
Le tTEM fournit des données précises et fiables, s'adapte facilement à diverses exigences d'étude et conditions de terrain, et permet de couvrir des zones allant de quelques dizaines à plusieurs milliers d'hectares.