Brevet FR2980815A1 — publié le 20130405

VAM DRILLING 113.FRD 1 ELEMENT DE GARNITURE DE FORAGE ET TIGE DE FORAGE CORRESPONDANTE L'invention relève du domaine de la recherche et de l'exploitation de gisements pétroliers ou gaziers dans lesquels on utilise des garnitures de forage rotatives constituées de tiges et éventuellement d'autres composants tubulaires assemblés bout à bout, selon les besoins du forage. Plus particulièrement, l'invention concerne des pièces de raccord munies d'un manchon libre en rotation pour faciliter la rotation de l'ensemble de la garniture de forage dans le trou de forage. Ces raccords permettent de réduire la résistance de frottement de la garniture de forage lors de sa mise en oeuvre dans un trou de forage. L'invention concerne plus particulièrement une pièce profilée pour un 15 équipement de forage rotatif, telle qu'une tige, disposée dans un train de tiges rotatif. De tels trains de tiges associés à d'autres composants de la garniture de forage (masse-tige, stabilisateur, ...) peuvent permettre en particulier de réaliser des forages déviés, c'est-à-dire des forages dont on peut faire varier l'inclinaison par rapport à la verticale ou la direction en azimut, pendant le forage. Les forages déviés peuvent 20 aujourd'hui atteindre des profondeurs de l'ordre de 2 à 8 kilomètres et des distances horizontales de l'ordre de 2 à 15 kilomètres. Dans le cas de forages déviés comportant des tronçons pratiquement horizontaux, les couples de frottement dus à la rotation des trains de tiges dans le puits peuvent atteindre des valeurs très élevées au cours du forage. Les couples de frottement 25 peuvent remettre en cause les équipements utilisés ou les objectifs du forage. En outre, la remontée de déblais produits par le forage est très souvent difficile, compte tenu de la sédimentation des débris produits dans le trou de forage, en particulier dans la partie fortement inclinée par rapport à la verticale du trou de forage. Il s'ensuit un mauvais nettoyage du trou et une augmentation à la fois des coefficients de frottement des tiges 30 du train de tige à l'intérieur du trou de forage et des surfaces de contact entre les tiges et des parois du trou. Le document US 6032748 décrit un stabilisateur à deux demi-coques et aubes en matériau élastomère pour montage sur une section ordinaire d'une garniture de forage. Le document US 6655477 décrit un réducteur de friction à roulements ou à palier fluide pour tige de forage. Le document US 6739415 décrit un manchon protecteur de tige de forage comprenant des coussinets à faible friction en contact avec un collier de la tige de forage et des rainures longitudinales sur une paroi interne. On a proposé dans le document FR 2760783, un profil pour une tige de forage avec un manchon venant en contact avec la paroi du trou de forage et pouvant rester stationnaire en rotation, tout en pouvant coulisser, par rapport à la paroi, et des tronçons 10 rainurés permettant d'activer la circulation du fluide de forage. Les travaux de la demanderesse visant à obtenir des garnitures de forage robustes ont abouti aux documents FR 2927936 et FR 2927937. Ces types de dispositif donnent satisfaction en termes d'activation de la circulation d'un fluide de forage dont le trou de forage autour de l'équipement de forage. Afin de pouvoir atteindre les 15 profondeurs de forage et des déports horizontaux accrus, la demanderesse a cherché à réduire les frottements se produisant lors de la rotation et de la translation d'une tige de forage dans le trou de forage. L'invention vient améliorer la situation. Un élément de garniture de forage, pour le forage d'un trou avec circulation d'un 20 fluide de forage autour dudit élément et dans un sens allant d'un fond de trou de forage vers la surface, comprend un corps et un manchon monté à rotation autour du corps. Le manchon comprend au moins deux zones d'appui sur la paroi du trou pendant le forage. Chaque zone d'appui est pourvue extérieurement d'au moins un tronçon d'appui de diamètre extérieur supérieur au diamètre des autres parties de l'élément. Chaque zone 25 d'appui présente une forme de révolution arrondie convexe, chaque zone d'appui étant axialement distante d'au moins une autre zone d'appui. Le manchon comprend une zone intermédiaire disposée entre les deux zones d'appui. Une ouverture est ménagée entre le manchon et le corps pour la circulation de fluide de forage entre le manchon et le corps formant un palier fluide. Le manchon est libre en rotation par rapport au corps. 30 L'ouverture correspond au moins au jeu annulaire existant entre le manchon et le corps pour permettre la rotation du manchon autour du corps. Dans un mode de réalisation, ladite ouverture peut être en communication de fluide avec une pluralité de trous, circonférentiellement répartis, ménagés dans le manchon entre une surface extérieure et une surface intérieure. L'alimentation du palier fluide est ainsi facilitée. Dans un mode de réalisation, au moins un trou peut déboucher dans une portion de la surface extérieure présentant un diamètre inférieur au diamètre des zones d'appui, de préférence au niveau de la zone intermédiaire. Dans une telle configuration, le trou débouche dans une zone de moindre pression relativement à la pression de la boue à d'autres niveaux le long du manchon. Cette zone de moindre pression favorise l'écoulement de la boue qui est entrée entre le corps et le manchon, en direction du trou, et de manière plus générale selon un trajet parallèle à ce gradient de pression. Dans un mode de réalisation, la zone intermédiaire du manchon peut présenter un diamètre inférieur au diamètre des zones d'appui, préférablement inférieur de 5% à 10% du diamètre des zones d'appui. En particulier, la zone intermédiaire peut former la 15 zone de diamètre externe minimal du manchon. Dans un mode de réalisation, le manchon peut présenter une extrémité de diamètre inférieur au diamètre des zones d'appui, et en particulier ses deux extrémités axiales de diamètre inférieur au diamètre des zones d'appui. Dans un mode de réalisation, le manchon peut comprendre au moins un canal de 20 répartition de fluide de forage, ménagé sur une surface intérieure du manchon. On réduit les contacts métal sur métal. Le fluide de forage lubrifie la rotation du manchon autour du corps. Dans un mode de réalisation, ledit canal peut comprendre au moins une portion hélicoïdale, préférablement deux portions hélicoïdales, l'une orientée à gauche, l'autre 25 orientée à droite. La rotation du manchon facilite la répartition de fluide. Dans un mode de réalisation, ledit manchon peut comprend au moins un canal annulaire, préférablement au moins deux canaux annulaires. Un canal annulaire peut être prévu à proximité de l'entrée de fluide, par exemple à une distance de l'ordre de 10 à 40 mm d'une surface d'extrémité. Un canal annulaire peut être prévu au centre du 30 manchon, par exemple au niveau de la zone intermédiaire. Dans un mode de réalisation, le corps peut comprendre au moins une zone en contact avec une surface intérieure du manchon, la dureté de ladite zone étant supérieure à la dureté de la surface intérieure du manchon. L'usure du corps, la plus grande pièce du composant, est réduite. Dans un mode de réalisation, le tronçon d'appui peut présenter une dureté supérieure à la dureté du reste de la surface extérieure du manchon. Par exemple, le tronçon d'appui peut présenter une géométrie cylindrique. La zone d'appui comporte de part et d'autre du tronçon d'appui des portions convexes encadrant le tronçon d'appui le long de l'axe du manchon. De préférence, lesdites 10 portions convexes sont de rayon de courbure tel que les portions convexes forme une tangente au tronçon d'appui. Dans une telle configuration, la zone intermédiaire peut être formée par une portion concave liant les portions convexes adjacentes de deux zones d'appui consécutives du manchon. Dans un mode de réalisation, l'élément peut comprendre une bague d'usure 15 montée entre une surface frontale du manchon et un épaulement du corps. La bague d'usure est aisément remplaçable. Dans un mode de réalisation, l'élément peut comprendre une bague d'usure montée entre une surface frontale du manchon et une surface frontale d'un organe de maintien. 20 Dans un mode de réalisation, l'élément peut comprendre un organe de maintien du manchon. Ledit organe de maintien comprend une pluralité de segments formant bague d'appui, disposés au moins en partie dans une rainure annulaire ménagée dans le corps et offrant une surface de maintien de la position axiale du manchon, une bague annulaire de blocage comprenant une surface intérieure en contact avec et bloquant 25 radialement lesdits segments formant bague d'appui, et un verrou verrouillant axialement les segments formant bague d'appui par rapport audit corps. Le risque de démontage intempestif du manchon est faible. Dans un mode de réalisation, l'élément peut comprendre au moins une zone d'activation comprenant une pluralité de rainures de forme générale hélicoïdale autour 30 de l'axe dudit élément. Dans un mode de réalisation, l'élément peut comprendre un manchon supplémentaire pourvu d'au moins une zone d'activation. Dans un mode de réalisation, la zone d'activation peut être ménagée dans une bague annulaire de blocage comprenant une surface intérieure en contact avec et 5 bloquant radialement des segments formant bague d'appui. Une tige de forage peut comprendre au moins un élément tel que décrit ci-dessus et deux extrémités filetées disposées d'un côté et de l'autre de l'élément. Par élément de garniture de forage, on entend non seulement les composants de la garniture de forage (tige de forage, etc.) mais encore des parties constitutives des dits 10 composants tels que par exemple les connecteurs filetés ("tool-joints") qui peuvent être rapportés aux extrémités des tiges par tout moyen tel que par exemple par soudage et qui permettent l'assemblage des tiges l'une à l'autre par vissage. Les termes amont et aval se rapportent ici au sens de circulation du fluide de forage dans l'espace annulaire autour de l'élément. 15 Dans les puits modernes à profil de trajectoire tridimensionnel, le train de tiges de forage est soumis à des systèmes de contrainte statiques et dynamiques complexes. Un élément selon l'invention permet d'utiliser des trains de tiges de forage dans des conditions de sécurité améliorée du fait que la mise en oeuvre de cet élément permet d'écarter l'ensemble de la garniture de forage des conditions de rupture. 20 La demanderesse a conçu un outil de réduction de la friction en rotation principalement mais également axiale, de coût raisonnable et de propriétés avantageuses. L'outil de réduction de friction peut être disposé à des emplacements prédéterminés du train de tiges entre deux tiges. La demanderesse a obtenu des résultats significatifs de réduction de la friction en rotation tout en optimisant le frottement en 25 translation que ce soit dans les sens de la montée et de la descente. Les contraintes de friction dans un élément de garniture de forage dépendent de nombreux facteurs tels que les coefficients de friction, la pression de contact, le profil de la pression de contact, la distribution des efforts transversaux, le comportement dynamique de la garniture de forage et la position réelle de l'outil de réduction de friction par rapport aux parois du 30 puits. En effet, un élément comprenant l'outil de réduction de friction permet un meilleur positionnement de la tige dans le trou et peut également améliorer l'hydrodynamique du forage en diminuant la résistance au déplacement de la garniture de forage au travers du fluide de forage. La demanderesse a constaté une réduction des contraintes de torsion, une réduction des charges axiales, une augmentation de la charge critique de flambage 5 ("buckling" en anglais), une amélioration des propriétés de glissement et de guidage, un meilleur transfert de la force de gravité, une meilleure distribution dynamique des points de contact contre la paroi du puits pendant la rotation de la garniture de forage, un amortissement satisfaisant des vibrations, notamment par diminution de l'amplitude de vibrations tourbillonnaires et une diminution de l'usure du cuvelage. L'élément de 10 garniture de forage s'avère particulièrement fiable, résistant aux vibrations, peu sensible aux blocages liés à la présence de particules, aux pressions relatives ou encore aux fortes charges. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée de quelques modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et 15 illustrés par les dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 est une vue de côté en élévation d'un composant de garniture de forage ; la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un composant de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en coupe selon de la figure 1 ; 20 la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 2 ; la figure 5 est une vue en coupe axiale d'un manchon faisant partie d'un composant de garniture de forage ; la figure 6 est une vue de face en élévation du manchon de la figure 5 ; la figure 7 est une vue de côté en élévation d'un composant de garniture 25 de forage selon un autre mode de réalisation ; la figure 8 est une vue éclatée de la figure 7 ; la figure 9 est une vue de détail en perspective d'un manchon d'activation faisant partie de l'élément de la figure 7 ; - la figure 10 est une vue de détail d'une zone d'appui d'un manchon faisant partie d'un composant de garniture de forage. Comme on peut le voir sur les figures, la tige profilée ou composant de garniture de forage 1 présente une forme générale de révolution autour d'un axe qui 5 constitue sensiblement l'axe du forage, lorsque l'élément 1 d'une garniture de forage est en position de service à l'intérieur d'un trou de forage réalisé par un outil tel qu'un trépan disposé à l'extrémité de la garniture de forage. L'axe du composant est l'axe de rotation du train de tiges en condition normale de fonctionnement et en première approximation. L'élément 1 présente une forme tubulaire, un canal la de forme 10 sensiblement cylindrique de révolution étant ménagé dans la partie centrale profilée de l'élément 1. Les composants de la garniture de forage, notamment les éléments 1 illustrés sur les figures sont réalisés sous forme tubulaire et sont destinés à être reliés à des trains de tiges tubulaires simples, de manière que leurs canaux centraux la se trouvent dans le 15 prolongement l'un de l'autre et constituent un espace central continu de circulation d'un fluide de forage de haut en bas, entre la surface depuis laquelle on réalise le forage jusqu'au fond du trou de forage où travaille l'outil de forage. Par exemple, on dispose un tel élément 1 tous les 30 à 60 mètres, par exemple régulièrement après 3 ou 6 tiges similaires standards assemblées bout à bout entre elles. Le fluide au bout de la garniture 20 de forage remonte ensuite dans un espace annulaire délimité entre la paroi du trou de forage et surface extérieure de la garniture de forage. Une garniture de forage peut comprendre des tiges, des tiges lourdes ("heavy weight drill pipes"), des masse-tiges ("drill collar"), des stabilisateurs ou encore des raccords. Les tiges sont assemblées bout à bout par vissage en un train de tiges qui constitue une partie notable de la longueur de 25 la garniture de forage. Le fluide de forage, au cours de sa remontée à l'extérieur de la tige de forage, entraîne des débris des formations géologiques traversées par l'outil de forage vers la surface depuis laquelle on réalise le forage. Le train de tiges de forage est conçu de manière à faciliter la circulation ascendante du fluide de forage dans l'espace annulaire 30 entre la garniture de forage et la paroi du puits. On cherche à entraîner les débris de forage de manière efficace et à produire un nettoyage de la paroi du trou de forage et des surfaces d'appui du train de tiges pour faciliter la progression du train de tiges de forage à l'intérieur du trou. Les caractéristiques d'une tige de forage et plus généralement d'un élément de garniture de forage contribuent aux propriétés fondamentales de qualité, de performance et de sécurité du processus général de forage que ce soit pendant les phases de creusement proprement dites ou pendant les phases de manoeuvre entre le fond et la surface. Les évolutions de la recherche des hydrocarbures exigent la réalisation de profils de trajectoire de plus en plus complexes et dans des conditions géologiques de plus en plus extrêmes. L'élément de garniture de forage comprend un manchon libre en rotation par rapport à un corps. Le manchon possède un profil intérieur et un profil extérieur optimisé pour réduire les charges frictionnelles axiales et de rotation tout en favorisant le guidage de l'élément, le glissement par rapport au puits et la distribution des charges dynamiques pendant la rotation. Le profil extérieur du manchon est neutre par rapport aux lignes de fluide dans le passage annulaire afin d'éviter les turbulences. Le manchon génère une distribution de pressions favorisant les fonctionnements du palier fluide entre le manchon et le corps et l'écoulement à l'extérieur du manchon. Le profil extérieur du manchon génère un moment de réaction sous l'effet des charges latérales aux différents points de contact du manchon créant de la sorte une tendance à remettre l'élément dans une direction stable parallèle avec l'axe du trou de forage, par effet de couple de rappel. Le composant 1 de garniture de forage comprend ici un élément de garniture de forage complété par deux tronçons profilés d'extrémité 3 et 4, l'élément comprenant un tronçon central 2 ou élément. Le tronçon central 2 et les tronçons d'extrémités 3 et 4 sont monoblocs. Le composant de garniture de forage tel que représenté sur les figures est un raccord de faible longueur totale, de l'ordre de 1 à 2 mètres et prévu pour être positionné entre deux tiges de forage. Les tronçons profilés d'extrémité 3 et 4 et le tronçon central 2 peuvent être réalisés en acier à haute résistance mécanique. A titre d'alternative, un tronçon tubulaire de grande longueur, par exemple supérieur à 10 mètres, pourrait être prévu entre le tronçon central et l'un des tronçons profilés d'extrémité conférant au composant la nature de tige de forage. Le tronçon d'extrémité femelle 3 comprend une portion de connexion femelle d'alésage pourvue d'un filetage femelle 3b en vue de la connexion à un filetage mâle d'un autre composant. Le filetage femelle 3b peut être tronconique, par exemple selon la spécification API7 où selon l'un des brevets de la demanderesse, par exemple US 7 210 710 ou encore US 6 513 840 auquel le lecteur est invité à se reporter. De façon correspondante, le tronçon d'extrémité mâle 4 comprend une portion de connexion mâle comportant un filetage mâle 4b en vue de la connexion à un filetage femelle d'un autre composant. Les tronçons d'extrémités 3, 4 et le tronçon central 2 forment un corps 5 de 10 composant 1. Le composant 1 est tubulaire avec un alésage cylindrique 1 a traversant le composant 1 selon son axe. Le tronçon central 2 présente une surface extérieure 6 comprenant, en allant du tronçon d'extrémité femelle 3 vers le tronçon d'extrémité mâle 4, une première portion cylindrique 6a de révolution formant une surface extérieure du tronçon femelle, une rainure 6b de forme sensiblement rectangulaire vue en coupe 15 axiale, une deuxième portion cylindrique 6c de révolution, ici de même diamètre que la première portion cylindrique de révolution, un épaulement 6d s'étendant radialement vers l'extérieur, une surface 6e de diamètre monotone décroissant, par exemple tronconique, avec un diamètre minimal égal au diamètre de la surface extérieure du tronçon d'extrémité mâle, et une troisième portion cylindrique 6f de révolution, ici de 20 même diamètre que la première portion cylindrique 6a de révolution. La rainure 6b peut présenter une longueur axiale de l'ordre de 80 à 250 mm. La rainure 6b comprend un fond formant une surface cylindrique de révolution. La rainure 6b comprend des bords sensiblement radiaux. La deuxième portion cylindrique 6c peut présenter une longueur axiale de l'ordre de 300 à 600 mm. La surface 6e de diamètre 25 décroissant peut présenter une longueur axiale de l'ordre de 120 à 300 mm. Le tronçon central 2 comprend sur la deuxième portion cylindrique 6c des zones durcies 7, par traitement thermique et/ou chimique, par exemple par nitruration ou carburation, permettant de réduire l'usure en service et d'allonger la durée de vie du composant. Sur les figures 1 et 2, trois zones annulaires durcies 7 ont été prévues. Les zones annulaires 30 durcies 7 sont disposées à distance de la rainure 6b et de l'épaulement 6d. Le composant 1 comprend également un manchon 8 monté autour du tronçon central 2 de façon démontable. Le manchon 8 est de forme générale annulaire. Le montage du manchon 8 peut s'effectuer par translation selon l'axe du composant en faisant glisser ledit manchon 8 autour du tronçon d'extrémité femelle 3 et de la première portion cylindrique 6a du tronçon central 2. Le manchon 8 comprend un alésage 8a de forme générale cylindrique de révolution avec des canaux 9, 10 visibles sur la figure 2 et représentés plus en détail sur la figure 5. Les canaux 9, 10 se présentent sous la forme de rainures ménagées dans l'épaisseur du manchon 8 à partir de son alésage 8a. Le manchon 8 comprend également deux surfaces d'extrémité 8b et 8c sensiblement radiales également munies de canaux 11, 12, voir figure 6, sous la forme de rainures. Le manchon 8 comprend une surface extérieure 8d de forme de révolution. La surface extérieure 8d est légèrement bombée. La surface extérieure 8d présente un diamètre maximal à distance des surfaces d'extrémité 8b et 8c. Le manchon 8 comprend deux zones durcies 13, 14 dont l'une au moins présente ledit diamètre maximal. Les zones durcies 13, 14 font partie de la surface extérieure 8d. Les zones durcies 13, 14 peuvent comprendre un dépôt de matériaux durs distinct du métal formant la majeure partie du manchon 8, ledit métal étant couramment de l'acier ou du titane. Les zones durcies 13, 14 peuvent être obtenues par un traitement chimique et/ou thermique, par exemple nitruration ou encore carburation du métal formant la majeure partie du manchon 8. Les zones durcies 13, 14 comprennent, chacune, un tronçon d'appui 13a, 14a de diamètre extérieur supérieur aux autres parties du composant. Le diamètre extérieur des tronçons d'appui 13a, 14a est supérieur au diamètre extérieur maximal du corps 5. Le diamètre extérieur des tronçons d'appui 13a, 14a est supérieur au diamètre extérieur maximal des bagues d'usure décrites ci-après. Le diamètre extérieur des tronçons d'appui 13a, 14a est supérieur au diamètre extérieur de zones non durcies du manchon 8. Dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, le manchon 8 comprend deux zones durcies 13, 14 formant zones d'appui pour le composant et présentant ledit 30 diamètre maximal. Le diamètre maximal du manchon 8 est également le diamètre maximal du composant. Les zones durcies 13, 14 d'appui sont ici séparées par une zone intermédiaire 15 de diamètre inférieur au diamètre maximal. Le profil de la surface extérieure 8d peut être obtenu par deux arcs de cercle de grand rayon par exemple compris entre 200 et 800 mm. Lesdits diamètres sont 5 sensiblement égaux. Lesdits arcs de cercles s'étendent jusqu'aux surfaces d'extrémités aux congés de raccordement prêts. Les deux arcs de cercle forment deux bossages au sommet desquels sont formées les zones durcies 13, 14 d'appui. Les deux arcs de cercle sont raccordés entre eux par un raccordement concave de rayon inférieur aux rayons des arcs de cercle. Le raccordement concave présente un rayon par exemple compris entre 10 30 et 100 mm. Le raccordement concave forme la zone circulaire intermédiaire 15. Dans le mode de réalisation des figures 7 et 10, les tronçons d'appuis 13a et 13b présentent tous deux une forme cylindrique de révolution. La zone d'appui 13 comporte, en plus du tronçon d'appui 13a, deux portions convexes 13b et 13c disposées axialement de part et d'autre du tronçon d'appui 13a. Respectivement, la zone d'appui 15 14 comporte, en plus du tronçon d'appui 14a, deux portions convexes 14b et 14c disposées axialement de part et d'autre du tronçon d'appui. Par exemple, les portions convexes 13b, 13c, 14b et 14c présentent un rayon de courbure compris entre 200 et 800 mm, en coupe comme illustré. Les portions convexes sont tangentes au tronçon d'appui situé entre lesdites portions convexes . Les portions convexes et le tronçon d'appui se 20 raccordent en des cercles de tangence 45 et 46, visibles sous la forme de points de tangence en coupe. On obtient ainsi un profilage hydrodynamique du manchon. En effet, un gradient de pression se crée à l'extérieur du manchon qui induit la formation d'un gradient à l'intérieur du manchon et favorise ainsi la microcirculation des fluides de forage, et évite l'accumulation de débris entre le manchon 8 et le corps. La rotation 25 du manchon relativement au corps est donc préserver lors du forage. Dans cet exemple également, les portions convexes 13c et 14b voisines faisant partie de deux zones d'appuis consécutives du manchon entourent la zone intermédiaire 15 formant liaison. La zone intermédiaire 15 forme un raccordement concave de rayon inférieur aux rayons des portions convexes. Le raccordement concave présente un rayon 30 par exemple compris entre 30 et 100 mm. Le composant 1 comprend en outre une première bague d'usure 16 disposée entre l'une des surfaces d'extrémités 8b et l'épaulement 6d de la surface extérieure du tronçon central 2. Du côté de l'épaulement 6d, la bague d'usure 16 présente une dimension radiale sensiblement égale à la dimension radiale dudit épaulement 6d. Du côté de la surface d'extrémité 8b, la bague d'usure 16 présente une dimension radiale sensiblement égale à la dimension radiale de ladite surface d'extrémité 8b. La bague d'usure 16 présente un alésage de diamètre adapté au diamètre de la deuxième portion cylindrique 6c du tronçon central 2 et une surface extérieure formant une liaison entre la surface 6e de diamètre décroissant du tronçon central 2 au-delà de l'épaulement 6d d'un côté et la surface extérieure 8d du manchon 8, formée en arc de cercle. La surface extérieure de la bague d'usure 16 peut être tronconique ou en arc de cercle. La surface extérieure de la bague d'usure 16 peut être tronconique de conicité proche de la conicité de la surface tronconique du tronçon central 2 du composant 1. La bague d'usure 16 forme une pièce de faible coût relatif par rapport au coût du manchon 8 et du corps 5 du composant. La bague d'usure 16 évite un contact direct entre l'épaulement 6d et la surface d'extrémité 8b du manchon 8. La bague d'usure 16 peut être réalisée en acier dont la dureté est inférieure à celle du matériau formant la surface 6e. Le composant comprend également une deuxième bague d'usure 17 montée en contact avec l'autre surface d'extrémité 8c du manchon 8. La bague d'usure 17 de l'autre extrémité du manchon 8 peut être identique à la bague d'usure 16 du côté de l'épaulement 6d. La longueur axiale des bagues d'usure 16, 17 peut être comprise entre 5 et 30mm. La deuxième bague d'usure 17 comprend une surface radiale en contact avec la surface d'extrémité 8c du manchon 8 à l'opposé de l'épaulement 6d et une deuxième surface radiale sensiblement alignée avec le bord de la rainure 6b du tronçon central 2 du composant. Le composant 1 comprend un organe de maintien du manchon référencé 20 dans son ensemble. L'organe de maintien 20 est disposé en partie dans la rainure 6b. L'organe de maintien 20 est axialement disposé entre les deux bords délimitant la rainure 6b. L'organe de maintien 20 est en saillie hors de la rainure 6b par rapport à la première et la deuxième portions cylindriques 6a et 6c offrant ainsi une surface de contact avec la deuxième bague d'usure 17 ou, de façon non représentée, avec la surface d'extrémité 8b du manchon 8 en cas d'absence de bague d'usure. On peut en effet prévoir une surface d'usure sur l'organe de maintien 20. Dans le mode de réalisation illustré, l'organe de maintien 20 comprend au moins deux segments 21 et 22 formant bague d'appui pour la bague d'usure 17 ou pour le manchon 8. L'organe de maintien 20 comprend une bague annulaire 23 de blocage des segments 21 et 22 et au moins un verrou 24 pour verrouiller les segments 21 et 22 par rapport au corps 5. La rainure 6b ménagée dans le tronçon central 2 du corps 5 de composant présente deux bords sensiblement radiaux et un fond de forme générale cylindrique de révolution. A proximité des bords, le fond peut présenter une profondeur légèrement accrue pour faciliter l'usinage. En outre, au moins une concavité borgne 25 est ménagée dans le fond sur un secteur angulaire limité et sur une longueur axiale inférieure à la longueur axiale du fond. Les concavités 25 sont ici au nombre de deux. Les concavités 25 sont régulièrement réparties circonférentiellement. Les concavités 25 présentent ici une forme allongée en ce sens que leur longueur selon l'axe du composant est nettement supérieure à leur largeur prise dans le sens circonférentiel. Les segments 21 et 22 sont ici au nombre de deux occupant chacun un angle de 180°. Les segments 21 et 22 sont identiques. Les segments 21 et 22 présentent une section en L en coupe axiale. Les segments 21 et 22 comprennent une portion axiale 21a, 22a de grande taille et une portion radiale 21b, 22b de petite taille relativement à portion axiale. La portion axiale 21a, 22a est logée dans la rainure 6b avec une surface extérieure affleurant la surface extérieure des portions cylindriques 6a, 6c du tronçon central 2 et des extrémités en concordance de forme avec les bords de la rainure 6b. La portion radiale 21b, 22b est disposée du côté du manchon 8. La portion radiale 21b, 22b est en saillie vers l'extérieur par rapport à la rainure 6b. La portion radiale 21b, 22b est ici en contact avec la deuxième bague d'usure 17. En cas d'effort axial dans le sens du démontage, la deuxième bague d'usure 17 vient en appui contre la portion radiale 21b, 22b des segments 21 et 22 et l'extrémité opposée des segments 21 et 22 vient en appui contre le bord de la rainure 6b située du 30 côté opposé au manchon 8. Les segments 21 et 22 forment une surface de maintien de la position axiale du manchon 8. La portion axiale 21a, 22a de chaque segment 21, 22 présente un alésage en contact avec le fond de la rainure 6b. La portion axiale 21a, 22a présente une concavité 26 ménagée à partir dudit alésage. Ladite concavité 26 est de dimension similaire à la concavité 25 borgne du fond 5 de la rainure 6b. Les deux concavités 25 et 26 en regard forment une chambre dans laquelle est disposée une clavette 24. La clavette 24 se présente ici sous la forme d'une plaque monobloc, en général métallique, en concordance de forme avec lesdites concavités. La clavette 24 est fixée aux segments 21 et 22 par deux vis 33. La clavette 24 empêche la rotation du segment correspondant autour du corps 5 du composant, les 10 segments formant bague d'appui. La portion radiale 21b et 22b de la bague d'appui comprend une surface extérieure de diamètre compatible avec le diamètre de la surface extérieure de la deuxième bague d'usure 17. La surface extérieure de la portion radiale 21b et 22b présente ici une forme tronconique. 15 Autour des segments 21 et 22 formant bague d'appui, est montée la bague annulaire 23 de blocage. La bague de blocage 23 est monobloc. La bague de blocage 23 présente un alésage 23a de forme cylindrique de révolution en contact avec la surface extérieure de la portion axiale 21a, 22a des segments 21 et 22, une surface d'extrémité 23b de grande dimension, sensiblement radiale, en contact avec la surface radiale de la 20 portion radiale 21b, 22b du segment du côté opposé à la deuxième bague d'appui, une surface d'extrémité 23c de petites dimensions disposée du côté libre de la bague de blocage, et une surface extérieure 23d de diamètre variable. Le diamètre de la surface extérieure 23d est croissant de la surface d'extrémité 23c à la surface d'extrémité 23b. Les segments 21 et 22 sont munis chacun d'un verrou formé par la clavette 24 25 disposée en partie dans la concavité 25. Les segments 21 et 22 sont montés sur le tronçon central 2 du composant par un mouvement radial. La bague annulaire 23 de blocage est montée autour de la surface extérieure du corps 5 du manchon 8, ici la première portion cylindrique 6a, puis déplacée en translation jusqu'à venir en contact avec la portion radiale 21b, 22b. Dans cette position, illustrée sur les figures 1 et 2, la 30 surface d'extrémité 23c libre de la bague de blocage 23 est sensiblement alignée avec le bord opposé de la rainure 6b. Toutefois, la bague de blocage 23 pourrait s'étendre axialement au-delà de la rainure 6b en entourant sur une longueur choisie la première portion cylindrique 6a de la surface extérieure du tronçon central 2 du composant 1. Pour chaque segment 21, 22, est prévu un trou 27 d'orientation principalement radial traversant la bague de blocage 23, ledit segment 21, 22 et la clavette 24 correspondante. Le trou 27 est fileté et muni d'une vis 28 assurant la solidarisation axiale et circonférentielle de la bague de blocage 23 par rapport aux segments 21 et 22 et aux verrous 24. La vis 28, mieux visible sur la figure 3, peut comprendre une tête creuse munie d'une empreinte d'entraînement du type six pans creux. La vis 28 peut être remplacée en variante par une goupille. En vue d'une solidarisation robuste de la bague de blocage 23 par rapport aux segments 21 et 22, on peut prévoir de munir chaque segment 21, 22 d'un pion 29 et la bague de blocage 23 d'une rainure 30 correspondant au pion, obligeant, lors du montage, à faire tourner la bague de blocage 23 d'un angle choisi, par exemple de l'ordre de 10 à 30°, après son déplacement axial jusqu'à la portion radiale 21b, 22b des segments 21 et 22. Les pions 29 et les rainures 30 forment un assemblage à baïonnette, voir figures 8 et 9. On met en alignement les trous de la bague de blocage 23 avec chaque trou d'un segment 21, 22 et d'une clavette 24 correspondante. D'éventuels efforts axiaux et tangentiels exercés sur la bague de blocage 23 sont alors repris par le pion 29 des segments 21 et 22. La vis 28 assure alors essentiellement un blocage anti- rotation d'où des efforts considérablement réduits sur la vis 28. En variante, le pion 29 est remplacé par une barrette en arc de cercle occupant un secteur angulaire de l'ordre de 40 à 60°, se prolongeant par une portion radiale occupant un faible secteur angulaire de l'ordre de 8 à 20°. Comme on peut le voir sur les figures 1 et 5, une pluralité de trous 31 de faible diamètre sont ménagés dans le manchon 8. Lesdits trous 31 sont traversants. Lesdits trous 31 peuvent être radiaux. Lesdits trous 31 sont disposés en plusieurs rangées annulaires comprenant une pluralité de trous régulièrement répartis circonférentiellement. Les trous 31 sont disposés en dehors des zones d'appui. Le manchon 8 peut être prévu avec une rangée de trous disposée entre la surface d'extrémité 8b et une zone d'appui, une rangée de trous disposée entre la surface d'extrémité 8c et une zone d'appui, et une rangée de trous disposée entre les deux zones d'appui. Dans le mode de réalisation représenté, une rangée centrale de trous radiaux est ménagée en la zone intermédiaire 15 de diamètre inférieur au diamètre des zones d'appui. Les trous radiaux 31 permettent une circulation de fluide et un équilibre de pression entre l'intérieur et l'extérieur du manchon 8. Le diamètre desdits trous radiaux 31 est compris entre 1 et 5 mm. Ils peuvent présenter un diamètre plus important du côté débouchant à la surface extérieure du manchon. Les canaux 9, 10 du manchon 8 répartissent le fluide de forage. Les canaux 9, 10 sont ménagés radialement vers l'extérieur à partir de l'alésage 8a. Plus précisément, le manchon 8 comprend une pluralité de canaux annulaires 9, ici au nombre de trois, voir figure 5. Les canaux annulaires 9 sont alignés avec les trous radiaux 31, les trous radiaux 31 débouchant dans le fond des canaux annulaires 9. Il est également prévu une pluralité de canaux hélicoïdaux 10 s'étendant d'une extrémité à l'autre de l'alésage 8a du manchon 8 et débouchant auxdites extrémités, sur les surfaces radiales d'extrémités. Les canaux hélicoïdaux 10 peuvent présenter une génératrice d'angle de l'ordre de 15° à 70° par rapport à un plan axial. Le profil des canaux, annulaires 9 et hélicoïdaux 10, peut être le même. Le profil des canaux peut comprendre un fond s'étendant parallèlement à l'axe du manchon 8 et deux bords symétriques d'angle compris entre 30 et 50° par rapport au fond. La profondeur des canaux peut être comprise entre 1 et 5 mm. Le profil des canaux relativement à la paroi intérieure peut être doux. Le profil des canaux peut mettre en oeuvre deux rayons de courbure différents. La longueur du fond des canaux peut être comprise entre 2 et 10 mm. Le débouché des canaux hélicoïdaux 10 sur les surfaces radiales d'extrémité forment une entrée/sortie de circulation de fluide de forage entre le manchon 8 et la deuxième portion cylindrique 6c du tronçon central 2. Des canaux 11, 12 sont ménagés dans les surfaces d'extrémité 8b, 8c du manchon 8. Un canal annulaire 11 est ménagé sensiblement à mi distance des bords de la surface radiale d'extrémité 8b, 8c, radialement sensiblement au niveau de la zone intermédiaire 15. Cette configuration permet la formation de palier fluide au niveau de la face d'appui du manchon 8 contre le corps 2 dans le puits de forage. Une pluralité, ici 24, de canaux en spirale 12 présente une inclinaison comprise entre 10 et 30° par rapport à la tangente. Les canaux en spirale 12 sont régulièrement répartis circonférentiellement. Les canaux en spirale 12 sont en intersection avec le canal annulaire 11. Les canaux en spirale 12 présentent une profondeur et une largeur 5 inférieures aux dimensions correspondantes du canal annulaire 11. Les canaux en spirale 12 peuvent présenter une largeur de l'ordre de 2 à 3 mm et une profondeur de l'ordre de 1 à 2 mm. Les canaux en spirale 12 sont, pour certains, en intersection avec le débouché des canaux hélicoïdaux 10 de l'alésage 8a du manchon 8. Le canal annulaire 11 est radialement à distance du débouché des canaux hélicoïdaux 10 de l'alésage 8a du 10 manchon 8. Le canal annulaire 11 de la surface d'extrémité 8b, 8c peut présenter une largeur de l'ordre de 2 à 5 mm et une profondeur de l'ordre de 1,5 à 5 mm. Les canaux en spirale 12 des surfaces frontales du manchon 8 forment des entrées/sorties 32 de circulation de fluide de forage entre ladite surface frontale 8b, 8c du manchon 8 et la bague d'usure 16, 17. Les entrées/sorties 32 permettent 15 l'alimentation en fluide de forage entre le manchon 8 et le corps 5 formant ainsi un palier fluide. Lesdits canaux en spirale 12 ménagés aux extrémités libres du manchon 8 se trouvent ainsi disposés entre le manchon 8 et le corps 5 du composant. Selon le sens d'écoulement du fluide de forage, les entrées/sorties 32 disposées du côté de l'épaulement 6d sont amont ou aval et, respectivement, les entrées/sorties 32 disposées 20 à l'opposé de l'épaulement 6d sont aval ou amont. Les canaux annulaires 9, hélicoïdaux 10 de l'alésage 8a, annulaire 11 de la surface d'extrémité 8b, 8c et en spirale 12 forment ensemble une ouverture de circulation et de répartition du fluide de forage, d'où de faibles frottements entre le manchon 8 et le corps 6. Selon les variantes, les canaux annulaires 9 et 11 peuvent être omis. 25 Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 7 à 9, le composant 1 comprend deux zones d'activation 40, 41 comprenant chacune une surface extérieure tangente à la portion cylindrique extérieure 6a, 6f et se raccordant à une portion cylindrique de grand diamètre faisant partie de la surface extérieure 6 du tronçon central 2. La zone d'activation 40 comprend une pluralité de rainures 42 formées en hélice. Les 30 rainures 42 présentent une forme générale favorisant la remontée des boues dans le sens de la rotation du train de tige. Les rainures 42 s'étendent axialement depuis la surface extérieure cylindrique 6a, 6f jusqu'au voisinage de la portion cylindrique de grand diamètre 6g de la surface extérieure 6 du tronçon central 2. L'angle d'inclinaison de l'hélice des rainures 42 par rapport à l'axe peut être compris entre 7 et 45°. Pour une description détaillée des zones d'activation, on peut se reporter au document FR 2 927 937. Une autre zone d'activation 41 est prévue sur la surface extérieure de la bague de blocage 23. Dans le mode de réalisation représenté, il n'est pas prévu de bague d'usure du côté de l'épaulement 6d. Le manchon 8 vient directement en contact avec l'épaulement 6d du tronçon central 2. Comme on le voit plus particulièrement sur la figure 9, la bague de blocage est pourvue d'une fixation à baïonnette avec blocage par une vis 28 visible sur la figure 8 insérée dans les trous radiaux. Le mécanisme de blocage à baïonnette comprend une pluralité de rainures 30 en arc de cercle ménagées à partir de l'alésage 23a de la bague de blocage 23. Les rainures 30 sont ouvertes sur la surface radiale de ladite bague du côté de grand diamètre, en d'autres termes du côté du manchon 8. Les rainures 30 présentent une section générale en L avec une portion axiale 30a occupant un secteur angulaire relativement faible et une portion circonférentielle 30b occupant un secteur angulaire supérieur au secteur angulaire de la portion axiale 30a laissant subsister une rampe de matière de la bague de blocage 23 pour le contact avec un doigt ou pion 29 d'au moins un segment 21, 22 formant bague d'appui, ici avec un doigt de chaque segment. Pour faciliter le verrouillage par un opérateur, il est prévu ici six rainures 30 devant coopérer avec six doigts d'où une excursion angulaire extrêmement faible pour trouver la position d'emboîtement par translation axiale avant le mouvement de rotation provoquant le verrouillage et empêchant un mouvement axial de la bague de blocage par rapport aux composants.25 REVENDICATIONS1. Elément de garniture de forage, pour le forage d'un trou avec circulation d'un fluide de forage autour dudit élément et dans un sens allant d'un fond de trou de forage 5 vers la surface, comprenant un corps (5) et un manchon (8) monté à rotation autour du corps, caractérisé par le fait que le manchon (8) comprend au moins deux zones d'appui (13, 14) sur la paroi du trou pendant le forage, chaque zone d'appui (13, 14) étant pourvue extérieurement d'au moins un tronçon d'appui (13a, 14a) de diamètre extérieur supérieur au diamètre des autres parties de l'élément, chaque zone d'appui (13, 14) 10 présentant une forme de révolution arrondie convexe, chaque zone d'appui (13, 14) étant axialement distante d'au moins une autre zone d'appui, le manchon (8) comprenant une zone intermédiaire (15) disposée entre les deux zones d'appui (13, 14), une ouverture étant ménagée entre le manchon (8) et le corps (5) pour la circulation de fluide de forage entre le manchon (8) et le corps (5) formant un palier fluide. 15 2. Elément selon la revendication 1, dans lequel ladite ouverture est en communication de fluide avec une pluralité de trous (31) circonférentiellement répartis ménagés dans le manchon (8) entre une surface extérieure et une surface intérieure. 3. Elément selon la revendication 2, dans lequel au moins un trou (31) débouche dans une portion de la surface extérieure présentant un diamètre inférieur au diamètre 20 des zones d'appui. 4. Elément selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la zone intermédiaire (15) du manchon (8) présente un diamètre inférieur au diamètre des tronçons d'appui (13a, 14a), préférablement inférieur de 5% à 10% du diamètre des zones d'appui. 25 5. Elément selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le manchon (8) présente une extrémité de diamètre inférieur au diamètre des tronçons d'appui (13a, 14a). 6. Elément selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le manchon (8) comprend au moins un canal (9, 10) de répartition de fluide de forage, ménagé sur 30 une surface intérieure du manchon (8). 7. Elément selon la revendication 6, dans lequel ledit canal (10) comprend au moins une portion hélicoïdale, préférablement deux portions hélicoïdales, l'une orientée à gauche, l'autre orientée à droite. 8. Elément selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le manchon (8) comprend 35 au moins un canal annulaire (9), préférablement deux canaux annulaires. 9. Elément selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le corps (5) comprend au moins une zone (7) en contact avec une surface intérieure du manchon (8), la dureté de ladite zone étant supérieure à la dureté de la surface intérieure du manchon (8). 10. Elément selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le tronçon d'appui (13a, 14a) présente une dureté de supérieure à la dureté du reste de la surface extérieure du manchon (8). 11. Elément selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le tronçon d'appui (13a, 14a) présente une géométrie cylindrique, la zone d'appui comportant de part et d'autre du tronçon d'appui des portions convexes (13b, 13c, 14b, 14c) encadrant le tronçon d'appui (13a, 14a) le long de l'axe du manchon, lesdites portions convexes présentant un rayon de courbure tel que lesdites portions convexes forment une tangente au tronçon d'appui (13a, 14a). 12. Elément selon l'une des revendications précédentes, comprenant une bague 15 d'usure (16) montée entre une surface frontale du manchon (8) et un épaulement (6d) du corps (5) et/ou une bague d'usure (17) montée entre une surface frontale du manchon (8) et une surface frontale d'un organe de maintien (20). 13. Elément selon l'une des revendications précédentes, comprenant une zone d'activation (40, 41) comprenant une pluralité de rainures (42) de forme générale 20 hélicoïdale autour de l'axe dudit élément. 14. Elément selon la revendication 13, dans lequel une zone d'activation (40, 41) est ménagée dans une bague annulaire (23) de blocage comprenant une surface intérieure en contact avec et bloquant radialement des segments (21, 22) formant bague d'appui pour le manchon. 25 15. Tige de forage comprenant au moins un élément selon l'une des revendications précédentes et deux extrémités filetées disposées d'un côté et de l'autre de l'élément.