Brevet FR2332414A1 — publié le 19770617

ma présente invention concerne un alésoir creux destiné à être utilisé dans un équipement de forage et à être monté sur un train de tiges de forage immédiatement derrière un trépan pouvant être un trépan carottier. Un tel alésoir creux a pour fonetion de mainte nir l'alésage d'un trou foré à la dimension nécessaire, lorsque le trépan a été usé. Le trou de sonde doit entre maintenu à la dimension voulue, par exemple pour permettre à un trépan non usé de remplacer un trépan usé et de pénétrer dans un trou foré auparavant par celui-ci. On connaît de tels alésoirs comprenant des corps d'acier, de forme générale cylindrique, à la surface extérieure desquels sont disposés plusieurs panneaux. Chaque panneau comprend des diamants entiers ou écrasés, enchâssés dans la surface dune matrice d'un alliage métallique qui, d'habitude, est un alliage de nickel, de tungstène, de cuivre et de zinc. les diamants sont des éléments destinés à couper le matériau des parois du trou foré. Dans les alésoirs connus, les surfaces des diamants sont disposées de façon à être en saillie de distances égales sur la surface cylindrique extérieure du corps d'acier de l'alésoir et des panneaux comportant les diamants de coupe sont disposés à un emplacement intermédiaire de la longueur axiale de l'alésoir, elest-à-dire qu'ils sont espacés de ses extrémités. Cette disposition entraîne une usure du corps d'gazier qui se produit à l'extrémité avant ou extrémité d'attaque de l'alésoir, c'est-à-dire son extrémité qui est reliée au trépan. Elle conduit également à une usure irrégulière, donc peu économique, des panneaux contenant les diamants. La présente invention concerne un alésoir creux dans lequel les inconvénients précités sont supprimés. Un alésoir creux selon l'invention, destiné à équiper un équipement de forage, comprend un corps dont l'ex- trémité de tête taraudée est montée sur un trépan et dont une extrémité arrière filetée est reliée aux éléments suivants d'un train de tiges de forage. L'alésoir comprend un corps de périphérie cylindrique et porte sur sa surface périphérique externe, qui se prolonge jusqu'à son extrémité de tête, plusieurs panneaux allongés de diamants de coupe, enchâssés dans la surface d'un alliage métallique. les panneaux sont effilés et augmentent d'é paisseur dans la direction de leurs extrémités arrwère,de sorte que le diamètre d'alésage de l'alésoir augmente de l'extrémité de tête de la périphérie cylindrique du corps, vers l'arrière. le fait que chaque panneau de diamants est effilé (en forme de coin) et que l'extrémité de tête du corps de l'alésoir a un diamètre légèrement plus faible que l'extrémité arrière du panneau permet un effet d'alésage beaucoup plus régulier qui améliore les caractéristiques de pénétration de l'outil et réduit les vibrations. La réduction de diamètre régularise l'usure sur toute la longueur du panneau et permet à tous les diamants d'être efficaces pendant toute la durée de service de l'alésoir. Elle accrort également son effet de stabilisation. L'extrémité de tête de chaque panneau, qui est d'équerre, est disposée tout à fait à l'extrémité du corps de l'alésoir. Cette disposition assure une protection maximale au corps d'acier et supprime le creusement qui peut se produire avec des panneaux d'extrémité traditionnels à double arrondi qui doivent être reculés de 3 à 6,5 mm de 11 extrémité de l'é- bauche d'acier. On accroSt ainsi la durée de service du corps d'acier. De préférence, les panneaux diamantés ont une section droite courbe et des diamants de forme et de qualité de surface correctes sont enchâssés de façon que leurs surfaces extérieures affleurent la face courbe de chaque panneau. Cette caractéristique permet d'obtenir une superficie de contact élevée des diamants, permettant de conserver au maximum le calibrage de l'outil pendant toute sa durée de service. De préférence, mais non obligatoirement, on utilise des diamants entiers d'au moins vingt pierres par carat, dans les panneaux, car ces gros diamants peuvent être liés en toute sécurité à la matrice du panneau de façon à supporter des charges élevées sans se détacher. Il faut avoir soin de disposer les diamants de façon qu'ils se présentent avantageusement à la surface des panneaux et qu'ils permettent un alésage régulier pendant une longue durée de service. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et représenté aux dessins annexés une forme de réalisation du dispositif selon l'invention. Sur ces dessins, La figure 1 représente, en coupe partielle, un trépan de forage qui, dans cet exemple, est un trépan carottier, destiné à être monté à l'extrémité inférieure d'attaque d'un train de tiges de forage; la figure 2 est une vue en perspective d'un alésoir creux, selon l'invention, destiné à entre monté sur un train de tiges de forage immédiatement derrière un trépan; la figure 5 est une coupe d'un alésoir creux selon l'invention; et les figures 4, 5 et 6 sont des vues en coupe, en plan et en élévation d'un panneau de coupe diamanté utilisé sur un tel alésoir. Le trépan représenté sur la figure 1, à titre d'exemple, est un trépan carottier. il comprend un corps d'acier creux 1, de forme générale cylindrique comportant à son extrémité de t8te un anneau de coupe indiqué d'une façon générale en 5, dont les éléments de coupe réels peuvent être en carbure de tungstène, en diamant ou, en autre matériau dur analogue. Son extrémité arrière 2 est de dimension réduite en coupe et elle est filetée. On sait monter immédiatement derrière un trépan, tel que celui représenté sur la figure 1, un alésoir creux dont l'extrémité arrière est reliée à un train de tiges de forage Un tel alésoir creux comprend des éléments de coupe périphériques, ayant par exemple la forme de panneaux à la surface desquels sont enchâssés des diamants. L'alésoir a pour fonction de maintenir l'alésage d'un trou foré à la dimension voulue, même lorsque le trépan a subi une usure importante. Un alésoir creux selon l'invention est représenté en perspective sur la figure 2. On voit qu'il comprend un corps d'acier creux 10, de forme générale cylindrique, dont l'extrémité de tête il taraudée permet de le monter sur l'extrémité arrière d'un trépan, par exemple le trépan de la figure 1. L'extrémité arrière du corps 10 filetée permet de le relier aux éléments suivants d'un train de tiges de forage. L'alésoir creux de la figure 3 porte sur sa surface extérieure,et jusqu'à son extrémité de texte, plusieurs panneaux allongés P au nombre de cinq, de diamants de coupe enchassés dans la surface d'un alliage métallique. Comme on le voit en particulier sur les fi gurus 3 et. 6, chaque panneau P s'amincit de son extrémité de tête vers son extrémité arriere. Les figures 2 et 5 montrent que l'extrémité arrière de chaque panneau P est arrondie tandis que son extrémité de tête est d'équerre. On voit, sur la figure 4, que chaque panneau est de section droite courbe et que des diamants de forme correcte sont enchâssés de manière que leurs surfaces exterieures affleurent la face courbe, en section droite, du panneau. fi EVENDLCATIONS 1. Alésoir creux pour équipement de forage, caractérisé en ce qu'il comprend un corps comportant une extrémité de tête taraudée destinée à être montée sur mi trépan et une extrémité arrière filetée destinée à être reliée aux éléments suivants d'un train de tiges de forage, l'alésoir comprenant un corps, de périphérie cylindrique, portant sur sa surface périphérique externe se prolongeant jusqu'à son extrémité de tête plusieurs panneaux allongés de diamants de coupe enchassés à la surface d'un alliage métallique, les panneaux étant effilés en forme de coin et augmentant d'épaisseur vers leurs extrémités arrière, de sorte que le diamètre d'élésage de l'alésoir augmente en direction de son extrémité arrière. 2. Alésoir creux suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins trois panneaux contenant des diamants de coupe sont disposés sur sa surface périphérique cylindrique extérieure. 3. Alésoir creux suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chaque panneau est allongé et comprend une extrémité de tête d'équerre affleurant 11 extrémité de tête de la surface périphérique cylindrique extérieure de l'alésoir, chaque panneau de diamants de coupe étant en saillie radialement vers l'extérieur de ladite surface périphérique cylindrique. 4. Alésoir creux suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la surface extérieure de chaque panneau est partiellement cylindrique, les diamants affleurant cette surface.