AZIWELL, International Directional Services de Mexico, et Layne de Mexico pour Minera Media Luna - une filiale de Torex Gold.
par Nils Ivar Iversen, Directeur Général AZIWELL, Daniel Popescu, Responsable de Bureau AZIWELL, et David DuCote, Gérant des Opérations IDS de Mexico.
À environ 260 km (162 mi) au sud-ouest de la ville de Mexico, sur la rive sud du fleuve Balsas dans l'état de Guerrero, Torex Gold a planifié un programme de forage intercallaire intense pour son projet Media Luna.
En raison de la topographie du site, des réglementations environnementales, du manque de ressources hydrologiques et des conditions géologiques très variables, un programme de forage conventionnel aurait été presque impossible à exécuter avec la précision souhaitée et dans les limites du budget.
La première phase du programme a débuté en octobre 2018 et consistait en 117 cibles réparties en 16 blocs, accessibles de seulement neuf sites de forage. Chaque collet comprenait d'un bloc avec neuf cibles, conçu sur une grille espacée de 30 x 30 mètres (98,4 x 98,4 pi) pour améliorer le gisement au statut de « mesuré ».
Cadre
Media Luna est un gisement de skarn situé dans le district de Morelos, lui-même faisant partie de la ceinture aurifère de Guerrero. Son cadre géologique est dominé par du calcaire, du siltite et d'autres formations sédimentaires coupées par plusieurs corps intrusifs. La métamorphose de contact résultante conduit à la formation de skarns, riches en or, cuivre et argent.
Les couches sédimentaires épaisses et variées et la diversité des intrusions créent un ensemble de circonstances uniques, accompagnées de leurs propres défis pour ceu qui tente de les traverser en forant.
Problème(s)
L'un des problèmes principaux rencontrés était le manque de ressources hydrologiques. Étant donné que le forage dépend d'un approvisionnement en eau fiable, tout programme planifié devait se faire avec les limitations liées à l'acheminement de l'eau vers le projet par camions-citernes.
Tout au long de sa configuration géologique et de sa déformation structurelle, le calcaire de la région a été fortement affecté par les processus karstiques. Cela a présenté un autre problème pour le programme de forage, où les cavernes sousterraines créées pouvaient entraîner une perte totale d'eau dans un trou de forage, aggravant ainsi le problème précédemment mentionné.
Des anomalies magnétiques extrêmes étaient également présentes en raison de l'exoskarn riche en fer. Cela a empêché l'utilisation fiable d'instruments de mesure magnétiques.
La solution
Pour économiser les coûts et réduire la consommation d'eau, le nombre total de mètres forés pour intercepter chaque cible devait être réduit considérablement.
La seule façon de réduire les mètres tout en atteignant le même nombre de cibles est en utilisant le forage directionnel. En termes simples, il consiste à produire une déviation intentionnelle contrôlée d'un trou de forage vers des coordonnées de cibles prédéterminées (nord/est/élévation). Bien sûr, plusieurs déviations peuvent être effectuées à partir d'un seul trou mère.
Aussi ,la seule façon de réduire la consommation d'eau est d'utiliser un outil de forage directionnel. Le forage directionnel peut se faire avec des outils à « pleine face » ou avec des « DCB » (carottiers directionnels). Un avantage du DCB est qu'il utilise beaucoup moins d'eau comparé à un outil à pleine face tel qu'un moteur de fond de trou, car il n'a pas de turbine nécessitant un débit d'eau plus élevé. De plus, sa capacité à extraire des carottes augmente le taux de production par rapport à l'alternative.
Ainsi, l'Azidrill® NB DCB a été choisi pour la tâche. L'Azidrill® perce un trou de taille N et collecte un échantillon de carotte de taille B. De plus, la DLS (sévérité de la déviation – une mesure de la courbe du trou de forage), la face de l'outil (l'orientation) et la trajectoire du trou de forage peuvent être surveillées en continu pour effectuer des ajustements opportuns et maintenir le trajectoire prévue de la courbe. En particulier, le DLS doit être maintenue dans des paramètres « sûrs », afin de ne pas créer une quantité de torque inacceptable sur les tiges, ce qui pourrait ensuite entraîner toute une série de problèmes supplémentaires.
Planification
Dans chaque cas, le trou mère était aligné sur la cible centrale et ensuite foré jusqu'à la profondeur totale avant de planifier les trous supllémentaires. Cela a permis à l'équipe d'exploration de sélectionner des KOP (points de démarrage) dans des zones favorables et d'éliminer le risque de placer des wedges, ou de commencer des opérations directionnelles dans des conditions de terrain non-favorables. Chaque trou mère est devenu l'origine de huit trous supplémentaires.
En raison de la profondeur relativement peu profonde du gisement d'environ 450-600 m (1476-1968 pi), chaque courbe directionnelle était conçue pour être complétée avec une longueur d'environ 40 m (131 pi) en moyenne. Bien que l'Azidrill® collecte un échantillon de carotte pendant son fonctionnement, l'extraction d'échantillons de carotte N de taille complète du gisement était impérative, donc l'Azidrill® devait être remplacé par le baril de carottage standard après l'achèvement de la courbe.
Planification
Étapes des trous directionnels
Les trous mères commençaient avec un alignement du collet réglé sur la cible centrale en fonction de la déviation naturelle connue de la région. C'était le seul trou dans le bloc où un alignement de la foreuse était requis. Dans tous les cas, les trous étaient commencés avec un diamètre de taille P et étaient descendus jusqu'à une profondeur d'environ 170-210 m (558-689 pi), où les conditions lithologiques et structurelles exigeaient une réduction à la taille H. Les trous dans lesquels il fallait diriger les trous de forage étaient encore réduits de la taille H à la taille N en utilisant des carrottiers standard et des wedges.
Après l'achèvement de la courbe directionnelle, l'Azidrill® était retiré du trou de forage pour que le forage conventionnel se poursuive jusqu'à ce que la cible soit forée et que le trou de forage dépasse la limite du gisement de skarn.
En plus de forer les sections courbées, l'Azidrill® était également utilisé pour contrôler les sections de forage standard, telles que les corrections de trous mères, où les formations géologiques causaient une déviation naturelle substantielle.
Wedges
Après avoir analysé les échantillons de carottes de chaque trou mère, les informations lithologiques et de déviation étaient considérées pour confirmer le KOP, ou si nécessaire, de proposer une profondeur de KOP alternative avec de meilleures conditions pour forer. Ensuite, des ancres étaient installées comme base pour les wedges.
Pour ce projet, deux types de wedges étaient utilisés : des wedges de fer permanents et des wedges de tubage de taille P/H, ce dernier étant récupérable et réutilisable. Une fois au fond du trou, le wedge est orienté avec la face d'outil dirigée vers la cible. Par la suite, le coup d'envoi du wedge a été avancé avec un trépan arrondi réduisant le diamètre de la taille H à la taille N. Cette méthodologie a permis d'obtenir trois trous filles par KOP (environ 120 degrés de séparation entre chaque orientation de face d'outil).
En général, il n'est pas nécessaire d'extraire le wedge de tubage après avoir terminé un trou supllémentaire. Il suffit simplement de soulever les tiges, faire pivoter dans l'orientation souhaitée, et de la reposer sur l'ancre. Cette méthode est très efficace pour réduire le temps nécessaire d'installer des wedges permanents.
Mesures gyroscopiques
Pour suivre la trajectoire de chaque forage et créer un modèle précis du gisement, il est nécessaire de recueillir fréquemment des mesures de déviation au fur et à mesure de l'avancement du forage.
En raison d'importantes interférences magnétiques dans la zone, toutes les mesures de déviation ont été collectées via un gyroscope cherchant le nord. Ces instruments ne sont pas affectés par le magnétisme. De plus, ces gyroscopes ont été utilisés pour valider les données de l'enquête recueillies par l'Azidrill® pendant les courbes.