Ce chantier détaille une opération de réhabilitation hydraulique sur un forage industriel équipé d’un filtre Cuau. Ce forage montrait une perte de rendement due à un colmatage sévère par des bactéries du fer et du sable fin. Nous avons donc mené une intervention par ondes de choc (Hydropuls® GIII). Malgré la fragilité intrinsèque du filtre Cuau, l’opération a permis un gain de productivité de +65 %.
Qu’est ce qu’un filtre Cuau ?
Le filtre Cuau est un type spécifique de crépine de forage. C’est principalement l’environnement géologique qui guide le choix de ce filtre. On l’utilise, dans la plupart des cas, pour le captage d’eau dans des aquifères à sable très fin de type Cuisien ou Yprésien.
Quelle est la conception technique du filtre Cuau ?
Contrairement à une crépine inox classique, le filtre Cuau est souvent un filtre composite ou à maille.
- Le support : Un tube central (en inox ou en PVC plus récemment et en fibro-ciment au paravant) perforé par des trous ronds qui assure la résistance mécanique de l’ouvrage.
- L’élément captant lamellaire : Autour de ce tube sont fixés des éléments PVC à fentes horizontales trapézoïdales placés devant des trous ronds.
- La garniture en massif filtrant : un cylindre en toile nylon retient le massif filtrant contre l’élément Cuau auxquels il peut être ajouté une toile à maille métallique fine ou un fin grillage calibré (par exemple à 0,9 mm ou moins).
Il est conçu pour optimiser la vitesse d’entrée de l’eau. En multipliant les ouvertures très fines sur une grande surface, il permet à l’eau de pénétrer dans le puits à une vitesse lente. Cela évite d’entraîner par succion les particules fines (argiles, sables) vers l’intérieur du forage.
Quels sont les points faibles du filtre Cuau ?
Bien que performant pour la production d’eau, sa conception est reconnue pour sa grande fragilité mécanique.
- Sensibilité au colmatage biologique et minéral : à cause de ses fentes très fines, Il est particulièrement sujet au colmatage par des dépôts organiques (bactéries du fer) et minéraux (oxydes).
- Fragilité aux ondes de choc : le filtre Cuau est difficile à nettoyer et peut se déplacer ou se déformer lors de l’exploitation.
Note de l’expert :
Pour toutes ces raisons, le filtre Cuau est redouté par les techniciens de maintenance lors des opérations de nettoyage.
Il faut ajouter qu’une grande majorité des forages équipés de filtre Cuau sont constitués d’éléments en fibrociment (ce qui pose des questions concernant la présence d’amiante). D’ailleurs des traitements chimiques malencontreux ont mises en évidence la présence de fibres sur la surface de ces tubes.
Objectif et contexte du chantier
Un des forages de ce champ captant montrait donc une baisse critique de rendement. Notre mission était de restaurer les capacités hydrauliques de l’ouvrage via un traitement par ondes de choc.
Avant de procéder à son traitement, nous avons extrait l’équipement d’exploitation pour diagnostic. Ce dernier a révélé un colmatage sévère au niveau des filtres Cuau (crépines) limitant ainsi l’entrée d’eau dans l’ouvrage.
Nettoyage par air-lift et curage du fond
Tout d’abord, nous avons réalisé une première phase de nettoyage par air-lift pour extraire les sédiments accumulés au fond de l’ouvrage.
- Matières extraites : Importantes concentrations de bactéries du fer, d’oxydes et de sables fins.
- Résultat : Éclaircissement progressif des eaux après décantation des matières organiques et minérales.
Traitement de régénération Hydropuls® adapté au filtre Cuau
Puis, nous avons utilisé le générateur d’ondes de choc Hydropuls® GIII pour fracturer les dépôts obstruant les crépines.
Paramètres Techniques :
Zone de traitement : 32 m à 49 m (tubage inox, Ø 510 mm).
Protocole :
- Phase 1 : 1 passage (AR) à 60 bars (30 bars internes). Extraction d’argiles et de bactéries du fer.
- Phase 2 : 3 passages (AR) à 80 bars (40 bars internes).
- Observation : Début de remontée du massif filtrant.
Note importante : nous avons volontairement limité la puissance du traitement pour préserver l’intégrité des filtres Cuau, reconnus pour leur fragilité.
Inspection vidéo : analyse avant / après
Nous avons réalisé une inspection caméra qui a permis de vérifier l’impact du traitement.
| État | Observations Clés |
| Avant Travaux | Présence d’un câble acier emmêlé ; crépines fortement colmatées entre 32,80 m et 37 m. Fond à 53,55 m. |
| Après Travaux | Crépines dégagées ; sommet des filtres visible. Fond descendu à 53,67 m. |
Diagnostic des filtres Cuau : le traitement a révélé un décalage des filtres Cuau sur la partie haute (32,80 m – 43 m), laissant passer une partie du massif filtrant. La section intermédiaire (39 m – 43 m) s’est avérée être la plus vulnérable, contrairement à la partie basse, mieux compactée.
AVANT TRAVAUX
après travaux
AVANT TRAVAUX
après travaux
Performance hydraulique et remise en service
Malgré les contraintes structurelles de l’ouvrage, l’opération est un succès technique. En effet, la réalisation d’un essai de pompage avant et après travaux a montré :
- Gain de productivité : augmentation du débit spécifique de +65%.
L’exploitant en a profité pour :
- Installer une nouvelle pompe KSB UPA C pour optimiser l’exploitation avec un point de fonctionnement : 51,1 m³/h à 37,85 m.
- Modifier la colonne de refoulement afin d’avoir des connexions uniformes en ZSM (joncs et joints avec graisse alimentaire haute qualité).
Coupe technique du forage
Conclusions et préconisations d'expert
Observations finales :
- Le traitement Hydropuls® a permis une nette amélioration malgré la présence de filtres Cuau dont la conception limite la puissance de régénération possible.
- Un ancien câble acier emmêlé autour des tubes guide-sondes reste toujours présent.
- Les filtres Cuau confirment bien leur fragilité : ils sont difficiles à nettoyer et sujets au déplacement sous pression.
Recommandations :
- Surveillance active : mise en place d’un suivi rigoureux des niveaux dynamiques et de la turbidité (détection de sables) via la plateforme SmartWaterWell®.
- Pérennisation : compte tenu du déplacement des filtres Cuau, un rechemisage du forage est fortement préconisé pour stabiliser l’ouvrage et garantir sa durabilité à long terme.