Brevet FR2753745A1 — publié le 19980327

L'invention concerne des trépans de forage du sol du type à organes de coupe roulants. L'invention concerne en particulier la structure coupante de trépans de forage du sol du type à organes de coupe roulants. Le succès du forage rotatif ou forage rotary a permis la découverte de réserves de pétrole et de gaz à grande profondeur. Le trépan rotatif à molettes a été une invention importante qui a permis ce succès. Le trépan à lame, plus ancien, n'avait d'utilité que pour pénétrer dans des formations tendres, alors que le trépan à molettes coniques roulantes, inventé par Howard R. Hughes, brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 939 759, a foré la roche dure de couverture du champ de Spindletop, à proximité de Beaumont Texas, de façon relativement aisée. Cette invention ancienne, datant de la première décennie de ce siècle, ne pouvait forer que sur une faible fraction de la profondeur atteinte par le trépan rotatif à molettes moderne et qu'à une faible fraction de sa vitesse. Si l'outil de forage original de Hughes forait pendant des heures, l'outil moderne fore pendant des jours. Les outils actuels forent souvent sur des kilomètres. De nombreux perfectionnements individuels ont contribué à l'amélioration globale impressionnante des performances des outils à molettes. Les trépans de forage du sol à molettes roulantes utilisent généralement des éléments coupants sur les organes de coupe pour engendrer des efforts de contact élevés dans la formation soumise au forage pendant que les organes de coupe roulent sur le fond du sondage pendant l'opération de forage. Ces efforts font céder la roche, entraînant une désin- tégration et une pénétration du matériau de la formation en cours de forage. Classiquement, les organes de coupe roulent sur des axes qui sont décalés, ou qui ne coïncident pas avec l'axe géométrique ou de rotation du trépan. Des organes de coupe décalés ne font pas que rouler sur le fond du sondage, mais ils glissent aussi, communiquant une action de creuse- ment et de raclage aux éléments coupants, en plus du mode de désintégration par écrasement du matériau de la formation. La coupe par cisaillement est un mode de désin- tégration dont on ne tire pas un avantage maximal dans le domaine des trépans de forage du sol à organes de coupe roulants, comme c'est le cas dans le domaine des trépans à organes de coupe fixes ou à lame. Le cisaillement du matériau de la formation est le mode dominant de désintégration dans les trépans à organes de coupe fixes ou à lame qui utilisent habituellement des éléments coupants extrêmement durs, à grande résistance à l'usure, pour cisailler le matériau de la formation au fond et à la paroi latérale du sondage. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 5 287 936 décrit une structure coupante de calibrage travaillant par cisaillement pour des trépans de forage du type à organes de coupe roulants. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 5 282 512 décrit des éléments coupants pour un trépan à organes de coupe roulants pourvu d'éléments chargés de diamant sur les zones avant et centrale des éléments coupants afin de renforcer le mode de désintégration de la formation par cisaillement ou raclage. Comme montré par le brevet N 5 287 936 précité, le mode de désintégration par cisail- lement est utilisé de façon particulièrement avantageuse dans l'angle et à la paroi latérale du sondage, o le calibre ou diamètre du sondage est défini. Le maintien d'un sondage au calibre ou diamètre nominal est important pour éviter le coincement de l'outil ou d'autre matériel de fond de trou et pour éviter d'avoir à effectuer des opérations d'alésage pour ramener le sondage au calibre ou diamètre nominal. On a donc besoin de trépans de forage du sol du type à organes de coupe roulants ayant des structures coupantes qui utilisent avantageusement le mode de désin- tégration de formation par cisaillement en plus des modes par écrasement et creusement. L'invention a pour objet général de procurer un trépan de forage du sol du type à organes de coupe roulants ayant une structure coupante pourvue d'éléments coupants d'une rangée intérieure conçus pour engager par cisaillement le matériau de la formation pendant une opération de forage. Ces objets et autres de l'invention sont réalisés au moyen d'un trépan de forage du sol ayant un corps d'outil et au moins un tourillon faisant saillie en porte à faux vers l'intérieur et vers le bas du corps du trépan. Un organe de coupe est monté de façon à tourner sur le tourillon et comprend plusieurs éléments coupants agencés en rangées globalement circonférentielles, comprenant des rangées intérieures de talon, d'éléments coupants. Au moins l'un des éléments coupants se trouvant dans l'une des rangées inté- rieures comporte une crête formée au moins partiellement d'une matière extrêmement dure qui définit un tranchant et une surface de coupe pour engager par cisaillement le fond du sondage au cours d'opérations de forage, la partie restante de l'extrémité coupante de l'élément étant formée d'une matière dure, tenace à la rupture, pour engager par écrase- ment le fond du sondage. Selon une forme de réalisation de l'invention, le tranchant est circulaire et définit une surface conique de coupe. Selon une forme de réalisation de l'invention, le tranchant est polygonal et les intersections des côtés du tranchant définissent des socs. Selon une forme avantageuse de réalisation de l'invention, la partie extrêmement dure est en diamant polycristallin, la partie restante de l'élément coupant est formée de carbure de tungstène cémenté, et l'élément est ajusté à force dans une ouverture située dans la surface de l'organe de coupe. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un trépan de forage du sol selon l'invention; la figure 2 est une vue en élévation d'un élément coupant de talon du trépan de la figure 1; la figure 3 est une vue en plan de l'élément coupant de la figure 2; la figure 4 est une vue en élévation d'une autre forme de réalisation de l'élément coupant de talon selon l'invention; la figure 5 est une vue en élévation d'un élément coupant de talon selon l'invention; la figure 6 est une vue en plan de l'élément coupant de la figure 5; la figure 7 est une vue en élévation d'un élément coupant de talon selon l'invention; la figure 8 est une vue en plan de l'élément coupant de la figure 7; la figure 9 est une vue en élévation d'un élément coupant de talon selon l'invention; la figure 10 est une vue en plan de l'élément coupant de la figure 9; la figure 11 est une vue en élévation d'un élément coupant d'une rangée intérieure selon l'invention; la figure 12 est une vue en plan de l'élément coupant de la figure 11; la figure 13 est une vue en élévation à échelle agrandie d'une partie de l'élément coupant de la figure 11; la figure 14 est une vue en élévation d'une autre forme de réalisation d'un élément coupant de rangée inté- rieure selon l'invention; et la figure 15 est une vue en plan de l'élément coupant de la figure 14. En référence à présent aux figures et en par- ticulier à la figure 1, un trépan 11 de forage du sol selon l'invention est illustré. Le trépan 11 comprend un corps 13 d'outil qui est fileté à sa partie supérieure 15 pour être raccordé dans une garniture de forage. Chaque branche ou section du trépan 11 est pourvue d'un compensateur 17 de lubrifiant dont une forme avantageuse de réalisation est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 4 276 946. Au moins une buse 19 est prévue dans le corps 13 du trépan pour pulvériser un fluide de forage depuis l'intérieur de la garniture de forage afin de refroidir et de lubrifier le trépan 11 pendant l'opération de forage. Trois organes de coupe 21, 23, 25 sont montés de façon à pouvoir tourner chacun sur un tourillon associé à chaque branche du corps 13 du trépan. Chacun des organes de coupe 21, 23, 25 présente une surface d'enveloppe qui comprend une surface 31 de calibrage et une surface 41 de talon. Plusieurs éléments coupants, sous la forme de pièces rapportées en métal dur, sont disposés en rangées globalement circonférentielles sur chaque organe de coupe. Chacun des organes de coupe 21, 23, 25 présente une surface 31 de calibrage portant une rangée d'éléments 33 de calibra- ge. Une surface de talon 41 intersecte chaque surface de calibrage 31 et porte au moins une rangée de pièces rappor- tées extérieures ou de talon 43. Au moins un élément racleur 51 est fixé à la surface de l'enveloppe, approximativement à l'intersection des surfaces de calibrage et de talon 31, 41 et globalement entre deux pièces rapportées 43 de talon. La structure coupante extérieure, comprenant les éléments coupants 43 de talon, les éléments coupants 33 de calibrage, et une structure coupante secondaire sous la forme d'éléments racleurs 51, se combinent et coopèrent pour écraser et racler le matériau de la formation dans l'angle et à la paroi latérale du sondage pendant que les organes de coupe 21, 23, 25 roulent et glissent sur le matériau de la formation au cours de l'opération de forage. La structure coupante primaire réalisant cette opération est constituée par les extrémités extérieures des éléments coupants 43 de talon, tandis que les éléments coupants racleurs 51 forment une structure coupante secondaire aidant les éléments 43 de talon. Au fur et à mesure que les surfaces des éléments coupants 43 de talon situées le plus à l'extérieur s'usent, les éléments coupants 33 de calibrage engagent la paroi latérale du sondage pour maintenir son calibre ou diamètre. La résistance à l'usure et l'efficacité de la coupe des éléments coupants 43 de talon sont renforcées par la for- mation d'une partie de l'extrémité extérieure ou de la surface extérieure des éléments 43 en une matière extrêmement dure définissant un tranchant destiné à engager en cisail- lement la paroi latérale du sondage, comme représenté plus en détail sur les figures 2, 3 et 4. Les rangées d'éléments coupants vers l'intérieur des rangées 43 de talon sont appelées rangées intérieures, et chaque organe de coupe en comporte plusieurs. Les figures 2 et 3 sont des vues en élévation et en plan, respectivement, d'un élément coupant 43 de talon selon une forme avantageuse de réalisation de l'invention. L'élément coupant 43 comporte un corps globalement cylindri- que 61 d'élément, qui est avantageusement formé d'un métal dur tel que du carbure de tungstène cémenté, et qui est fixé par ajustement serré dans la surface d'enveloppe de l'organe de coupe. L'extrémité coupante de l'élément 43 comprend une extrémité intérieure 63 et une extrémité extérieure 65, les termes intérieur et extérieur étant définis par rapport à l'axe central du corps 13 de l'outil, le côté intérieur étant plus proche de l'axe et le côté extérieur étant plus éloigné de l'axe en direction de la paroi latérale du sondage. Deux flancs 67, qui convergent sous un certain angle pour définir une crête 69, relient les extrémités 63, 65 de l'élément 43. Une partie de l'extrémité ou surface extérieure de l'élément 43 est formée d'une matière extrêmement dure 71, qui est à fleur avec la crête 69 et définit un tranchant 73 pour engager en cisaillement la paroi latérale du sondage. Des matières extrêmement dures comprennent du diamant naturel, du diamant polycristallin, du nitrure de bore cubique et des matières similaires ayant des duretés supé- rieures à 2800 à l'échelle de dureté Knoop. Il convient de distinguer des matières extrêmement dures de matières du type carbure cémenté et d'autres métaux durs, et il s'agit des matières utilisées pour couper, meuler et mettre en forme des métaux durs et d'autres matières similaires. La matière extrêmement dure 71 est avantageuse- ment sous la forme d'un coin polygonal, comme montré sur la figure 3, en diamant polycristallin découpé dans une plaque circulaire de diamant. Le coin 71 est fixé à l'élément 43 par brasage, comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Améri- que N 5 355 750. Le coin 71 peut également être formé d'un seul bloc avec l'élément 43 dans un appareil à haute pression et haute température comme décrit dans le brevet N 5 355 750 précité. La figure 4 est une vue en élévation d'une autre forme de réalisation d'un élément coupant 143 selon l'inven- tion. A la différence de l'élément des figures 2 et 3, qui est globalement en forme de ciseau et permet aisément une définition d'un tranchant 73 de matière extrêmement dure 71, l'élément 143 présente une extrémité coupante ovoïde qui ne définit pas clairement des extrémités ou flancs intérieur et extérieur, mais qui définit une crête 169. L'élément 143 présente une surface extérieure plate 165 superposée à la partie ovoïde et conçue pour engager la paroi latérale du sondage au cours de l'opération de forage. Un disque 171 de matière extrêmement dure fait saillie au-delà de la surface extérieure 165 et définit un tranchant 173 destiné à entrer en contact de coupe par cisaillement avec la paroi latérale du sondage. Le tranchant ne fait avantageusement pas saillie sur plus de 1,524 mm pour éviter de soumettre la matière extrêmement dure 171 à des efforts de flexion excessifs. Le biseau du disque 171 forme une surface coupante ou surface brise-copeaux 175 qui définit un angle d'attaque négatif avec la paroi latérale du sondage. Dans cette forme de réalisation, le disque 171 est une partie d'un noyau ou cylindre extrêmement dur s'étendant à travers l'élément 143. Les figures 5 et 6 sont des vues en élévation et en plan d'un élément coupant 243 selon l'invention. L'élément coupant 243 est en configuration de ciseau et comporte un corps cylindrique 261 constitué de carbure de tungstène cémenté. Des surfaces intérieure et extérieure 263, 265 et deux flancs 267 convergent pour définir une crête 269 afin d'éviter une exposition à des chocs apparaissant au niveau de la crête. La surface extérieure 265 est usinée de façon à être plate dans cette forme de réalisation. Un disque biseauté 271 en matière extrêmement dure fait saillie au-delà de la surface ou extrémité extérieure 265 et définit un tranchant 273 destiné à engager en cisaillement la paroi latérale du sondage, qui est en retrait de la crête 269. Le disque 271 en matière extrêmement dure est biseauté pour présenter une surface coupante ou surface brise-copeaux 275 qui définit un angle d'attaque négatif avec la paroi latérale du sondage pendant l'opération de forage. Les figures 7 et 8 sont des vues en élévation et en plan, respectivement, d'un autre élément coupant 343 selon l'invention. L'élément coupant 343 est configuré de manière que, lorsqu'un corps cylindrique 361 est fixé par ajustement serré dans une ouverture située dans la surface de talon 41, une crête 369 de l'élément coupant 343 soit orientée trans- versalement à l'axe de rotation de chacun des organes de coupe 21, 23, 25. Ainsi, des flancs 363, 365 de l'élément coupant 343 définissent les surfaces intérieure et extérieure de cet élément coupant 343, plutôt que les extrémités dans des éléments coupants en forme de ciseau plus classiques. Ces surfaces de plus grandes étendues résistent mieux à l'usure que les extrémités plus petites. Un disque 371 en matière extrêmement dure est fixé au flanc extérieur 365 et définit un tranchant 373 et une surface coupante 375 pour engager en cisaillement la paroi latérale du sondage. Les figures 9 et 10 sont des vues en plan et en élévation, respectivement, d'un autre élément coupant 443 en forme de ciseau selon l'invention. Deux flancs 467 convergent depuis un corps cylindrique 461 pour définir une crête 469 formée de la matière du type carbure de tungstène cémenté du corps 461. Une crête ou un tranchant 473 en matière extrême- ment dure 471 est formé sur l'extrémité extérieure 465 et s'étend en retrait presque jusqu'à l'intersection du corps 461 et de l'extrémité 465. Avec ce retrait, le tranchant 471 et la surface coupante 475 sont positionnés de façon à racler la paroi latérale du sondage plus loin à partir de l'angle et du fond du sondage, faisant davantage de l'élément coupant 443 une structure coupante secondaire. Les figures 11 à 15 représentent des formes de réalisation d'éléments coupants conçues pour une application de coupe par cisaillement dans les rangées intérieures d'éléments coupants, vers l'intérieur des éléments coupants 43, 143, 243, 343 et 443 des rangées de talon. Les figures 11 et 12 sont des vues en élévation et en plan, respectivement, d'un élément.coupant 511 de rangée intérieure selon l'inven- tion. L'élément coupant 511 comporte un corps globalement cylindrique 513 formé d'un métal dur classique, tenace à la rupture, avantageusement du carbure de tungstène cémenté. Une extrémité coupante conique 515 s'étend depuis le corps cylindrique 513 et converge pour se terminer par une crête 517. Bien qu'un élément conique soit représenté, d'autres formes, telles que des ciseaux, des formes ovoïdes et analogues, peuvent également convenir à l'invention. La crête 517 est formée au moins partiellement d'une matière extrême- ment dure, avantageusement du diamant polycristallin, comme décrit précédemment, et définit un tranchant circulaire 519 et une surface coupante globalement conique 517. Pendant l'opération de forage, le tranchant 519 et la surface coupante 521 engagent en cisaillement le fond du sondage pour provoquer une fracture du matériau de la formation. La partie restante de l'extrémité coupante 515 est formée de carbure de tungstène cémenté, tenace à la rupture, pour écraser le fond du sondage. La figure 13 est une vue en élévation partielle à échelle agrandie de la crête de l'élément coupant 511 illustré sur les figures 11 et 12. Comme représenté, la surface coupante 521 intersecte la surface supérieure plate de la matière extrêmement dure pour définir un tranchant effilé 519. L'angle a d'intersection est avantageusement compris entre 15 et 60 par rapport à la verticale afin de définir un angle d'attaque négatif par rapport au matériau de la formation engagé par le tranchant 519 et la surface coupante 521. Les figures 14 et 15 sont des vues en élévation et en plan, respectivement, illustrant une autre forme de réalisation d'un élément coupant 611 d'une rangée intérieure de coupe par cisaillement selon l'invention. La forme de réalisation illustrée sur les figures 14 et 15 est similaire à celle des figures 11 à 13 et comprend un corps cylindrique 613 formé de carbure de tungstène cémenté. Une extrémité coupante conique 615, également formée de carbure de tungs- tène cémenté, s'étend depuis le corps cylindrique 613 et se termine par une crête 617 formée d'une matière extrêmement dure. Bien qu'un élément coupant conique soit représenté, d'autres configurations telles que des configurations ovoïdes, en ciseau et analogue, sont également envisagées par l'invention. La surface supérieure plate de la crête 617 se présente sous la forme d'un polygone, en particulier un hexagone. Par conséquent, un tranchant polygonal 619 est défini. Chaque côté du polygone constitue un tranchant 619 et définit une surface coupante correspondante 621. Par consé- quent, dans la forme de réalisation des figures 14 et 15, il y a six tranchants 619 et six surfaces coupantes 621. Les intersections entre les côtés ou tranchants 619 de l'hexagone ou du polygone forment des socs 623 sensiblement comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N 5 346 026. Pendant une opération de forage, le trépan 11 tourne et les organes de coupe 21, 23, 25 roulent et glissent sur le fond du sondage et les éléments coupants écrasent, creusent et raclent le matériau de la formation. Pendant que les éléments de talon ou éléments extérieurs 43, 143, 243, 343, 443 portent contre la paroi latérale du sondage, les tranchants 73, 173, 273, 373, 473 extrêmement durs raclent et cisaillent le matériau de la formation sur la paroi latérale et dans l'angle du sondage. Les éléments racleurs 51 et les éléments de calibrage 33 aident en outre à racler et ci- sailler la paroi latérale et l'angle. La partie restante de la matière extrêmement dure 71, 171, 271, 371, 471 sur l'extrémité ou surface extérieure 65, 165, 265, 365, 465 des éléments de talon résiste à l'usure par abrasion de cette zone importante de la structure coupante. Le métal tenace à la rupture de la partie restante des éléments de talon 43, 143, 243, 343, 443 donne à la crête 69, 169, 269, 369, 469 et aux flancs 67, 167, 267, 367, 467 une résistance et une ténacité suffisantes pour supporter les chocs rencontrés par les éléments coupants engageant le fond du sondage. Similairement, les éléments coupants 511, 611 de la rangée intérieure provoquent une rupture dans la formation et sa dislocation à la fois par cisaillement et par écrase- ment. Les tranchants 519, 619 et les surfaces 521, 621 cisaillent le matériau de la formation, tandis que les extrémités coupantes 515, 615 en métal dur écrasent et creusent le matériau de la formation dans le mode plus classique de désintégration par la rangée intérieure. Le trépan de forage du sol selon l'invention possède un certain nombre d'avantages. Un avantage principal est que le trépan selon l'invention est pourvu d'une struc- ture coupante de talon, ou extérieure, et de rangée inté- rieure qui utilise avantageusement le mode de désintégration de la formation par cisaillement.5 Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au trépan décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Trépan de forage du sol, caractérisé en ce qu'il comporte un corps (13) de trépan; au moins un touril- ion faisant saillie en porte à faux vers l'intérieur et vers le bas du corps du trépan; un organe de coupe (21, 23, 25) monté de façon à tourner sur le tourillon et comprenant plusieurs éléments coupants agencés en rangées globalement circonférentielles sur l'organe de coupe, ces rangées comprenant au moins une rangée intérieure d'éléments cou- pants.; au moins l'un des éléments coupants (511, 611) situé dans une rangée intérieure ayant une extrémité coupante (515, 615) pourvue d'une crête (517, 617) formée au moins partiel- lement d'une matière extrêmement dure et définissant un tranchant (519, 619) pour engager en cisaillement le fond du sondage au cours d'une opération de forage. 2. Trépan selon la revendication 1, caractérisé en ce que la crête définit un tranchant circulaire (519) en matière extrêmement dure avec une surface coupante conique adjacente (521) intersectant le tranchant. 3. Trépan selon la revendication 1, caractérisé en ce que la crête définit un tranchant polygonal (619) définissant plusieurs côtés, les intersections entre les côtés du tranchant polygonal définissant des socs (623). 4. Trépan selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément coupant situé dans la rangée intérieure est de configuration conique, et l'extrémité coupante située au-dessous de la crête est formée d'un métal dur, tenace à la rupture, destiné à engager en écrasement le fond du sondage. 5. Trépan selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière extrêmement dure est du diamant poly- cristallin et la partie restante de l'élément coupant est formée de carbure de tungstène cémenté. 6. Trépan selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments coupants sont fixés en étant ajustés à force dans des ouvertures situées dans la surface de l'organe de coupe. 7. Trépan selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque élément coupant situé dans une rangée intérieure présente une extrémité coupante (515, 615) avec une crête (517, 617) formée au moins partiellement d'une matière extrêmement dure et définissant un tranchant (519, 619). 8. Trépan de forage de sol, caractérisé en ce qu'il comporte un corps (13) de trépan; au moins un touril- lon faisant saillie en porte à faux vers l'intérieur et vers le bas du corps du trépan; un organe de coupe (21, 23, 25) monté de façon à tourner sur le tourillon et comprenant plusieurs éléments coupants agencés en rangées globalement circonférentielles sur l'organe de coupe, les rangées globalement circonférentielles comprenant plusieurs rangées intérieures d'éléments coupants; au moins l'un des éléments coupants (511, 611) situés dans une rangée intérieure ayant une extrémité coupante (515, 615) formée d'un métal dur, tenace à la rupture, et se terminant par une crête (517, 617) formée au moins partiellement d'une matière extrêmement dure et définissant un tranchant (519, 619) et une surface coupante (521, 621) pour engager en cisaillement le fond du sondage au cours d'une opération de forage. 9. Trépan selon la revendication 8, caractérisé en ce que le tranchant (519) est globalement circulaire et la surface coupante (521) est globalement conique. 10. Trépan selon la revendication 8, caractérisé en ce que le tranchant (619) est polygonal et définit plusieurs côtés, les intersections des côtés du tranchant polygonal définissant des socs (623). 11. Trépan selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément coupant situé dans la rangée intérieure est de configuration conique, et l'extrémité coupante située au-dessous de la crête est formée d'un métal dur, tenace à la rupture, pour engager en écrasement le fond du sondage. 12. Trépan selon la revendication 8, caractérisé en ce que la matière extrêmement dure est du diamant poly- cristallin et la partie restante de l'élément coupant est formée de carbure de tunsgtène cémenté. 13. Trépan selon la revendication 8, caractérisé en ce que les éléments coupants sont fixés en étant ajustés à force dans des ouvertures situées dans la surface de l'organe de coupe. 14. Trépan selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque élément coupant situé dans une rangée intérieure présente une extrémité coupante (515, 615) avec une crête (517, 617) formée au moins partiellement d'une matière extrêmement dure et définissant un tranchant (519, 619) et une surface coupante (521, 621). 15. Trépan de forage du sol, caractérisé en ce qu'il comporte un corps (13) de trépan; au moins un tou- rillon faisant saillie en porte à faux vers l'intérieur et vers le bas du corps du trépan; un organe de coupe (21, 23, ) monté de façon à tourner sur le tourillon et comprenant plusieurs éléments coupants agencés en rangées globalement circonférentielles sur l'organe de coupe, les rangées globalement circonférentielles comprenant au moins une rangée intérieure d'éléments coupants; au moins l'un des éléments coupants (511, 611) situé dans une rangée intérieure étant formé d'une matière tenace à la rupture et ayant une extrémi- té coupante (515, 615) se terminant par une crête (517, 617) formée au moins partiellement d'une matière extrêmement dure et définissant un tranchant (519, 619) destiné à engager en coupe par cisaillement le fond du sondage au cours d'une opération de forage, une partie de l'extrémité coupante située au-dessous de la crête étant formée d'une matière tenace à la rupture pour engager en écrasement le fond du sondage au cours d'une opération de forage. 16. Trépan selon la revendication 15, caractérisé en ce que la matière extrêmement dure est du diamant poly- cristallin et la matière tenace à la rupture est du carbure de tungstène cémenté. 17. Trépan selon la revendication 15, caractérisé en ce que les éléments coupants sont fixés par ajustement serré dans des ouvertures situées dans la surface de l'organe de coupe. 18. Trépan selon la revendication 15, caractérisé en ce que chaque élément coupant (243) situé dans la rangée de talon est globalement en forme de ciseau et comprend une extrémité intérieure (263), une extrémité extérieure (265) et deux flancs (267) convergeant pour définir une crête (269), une partie de l'extrémité extérieure étant formée d'une matière extrêmement dure pour définir un tranchant (273) en retrait de la crête afin de réaliser un engagement de coupe par cisaillement avec la paroi latérale du sondage. 19. Trépan selon la revendication 15, caractérisé en ce que chaque élément coupant (143) situé dans la rangée de talon est ovoide et le tranchant (173) en matière extrême- ment dure est en retrait de la crête (169). 20. Trépan selon la revendication 15, caractérisé en ce que chaque élément coupant comporte deux extrémités, des flancs intérieur et extérieur qui convergent pour définir une crête orientée transversalement à l'axe de rotation de l'organe de coupe, une partie du flanc extérieur étant formée de la matière extrêmement dure et le tranchant étant en retrait de la crête. 21. Trépan selon la revendication 15, caractérisé en ce que la partie extrêmement dure de la surface extérieure fait saillie au-delà de la partie restante de la surface extérieure pour engager la paroi latérale du sondage. 22. Trépan selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il présente en outre une surface coupante biseautée (175, 275) formée à proximité immédiate du tranchant et constituée de la matière extrêmement dure.