Qu'est-ce qu'un bit tricone?
Un tricone est un outil de forage dans la roche que l'on trouve dans les industries de l'extraction minière et du forage de puits. Les forets sont constitués de trois têtes rotatives en forme de cône équipées de plusieurs rangées de dents concentriques. Les têtes sont inclinées à un angle d'environ 45 ° et disposées autour du corps du trépan avec leurs sommets tournés l'un vers l'autre. Chaque tête est équipée d'un roulement pour assurer une rotation en douceur. Le foret tricone est généralement ajusté à l'extrémité d'un train de tiges et tourné contre la surface de forage, ce qui force les dents des têtes à cisailler le matériau de la surface et à faire avancer le trou de forage.
Ce bit particulier a été développé par les ingénieurs de la Sharp-Hughes Tool Company en 1933 en utilisant les deux forets coniques de la société comme conception de base. La conception originale du foret à deux cônes comportait une paire de cônes rotatifs opposés équipés de rangées de dents. Lorsqu'il est mis en rotation contre une paroi rocheuse à l'extrémité d'un train de forage, le frottement rotationnel à double axe sur les dents de la tête abrasait le matériau rocheux pour former un trou. Le tricone a suivi de près le concept, à l'exception de l'ajout d'une troisième tête. Cette configuration s'est avérée beaucoup plus efficace, permettant ainsi un forage plus rapide et une usure moindre des têtes de forets individuelles.
Le concept de base qui sous-tend l'efficacité des forets à cône en rotation est l'action à deux axes du foret. Lors du forage, le corps du trépan tourne autour de son propre axe tandis que les têtes elles-mêmes tournent autour du leur, formant un angle par rapport à l'axe du corps. Cette action multi-axes est un mécanisme de coupe particulièrement efficace, faisant du tricone un choix courant pour les opérations de forage en profondeur. La conception est également rentable, car les trois têtes de foret améliorent le rapport d’usure / avance des forets.
Les tricones sont constitués d’un corps cylindrique muni de trois points de fixation de tête disposés en forme de feuille de trèfle sur sa circonférence. Les têtes de trépan sont en forme de cône et équipées de roulements intégrés qui garantissent une rotation douce sous des charges lourdes. Les têtes sont attachées au corps du trépan selon un angle d'environ 45 °, leurs sommets étant tournés vers le centre du corps. Chaque tête est équipée de plusieurs rangées concentriques de dents durcies qui forment les points d'appui ou de coupe du trépan.
Il existe deux conceptions de base de dents de tête de foret utilisées sur le foret tricone: le broyeur et l’insert. La dent du broyeur a un profil plat en forme de coin tandis que le type à insertion est en forme de cône arrondi. Lorsqu'elles sont mises en rotation sous pression contre la paroi rocheuse, les dents provoquent une défaillance du matériau par écrasement, entraînant le cisaillement d'une couche de roche à chaque rotation du trépan. Bien que les têtes de mors puissent être remises à neuf lorsqu'elles sont portées, elles sont généralement jetées une fois que les dents sont usées ou cassées.