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Forage en conditions extrêmes : une nouvelle génération d’outils

L’enjeu : améliorer les performances des outils de forage en grandes profondeurs et la durée de vie de leurs taillants de type PDC (Polycrystalline Diamond Compact) en augmentant à la fois la résistance à l’usure par abrasion des parties frottantes (diamant et support en carbure cémenté) et la ténacité à cœur du taillant PDC. 


La nouvelle génération de taillants PDC mise au point par le centre des matériaux MINES ParisTech, membre de l’Institut Carnot M.I.N.E.S, présente une gradation continue de la teneur en cobalt sur plusieurs millimètres dans son support en carbure cémenté, ce qui est une première. Ce nouveau procédé apporte un gain en résistance à l’abrasion et à l’impact de plusieurs dizaines de pour cent.

 
A l’échelle de l’outil, les travaux de modélisation du processus de forage menés par le centre de géosciences permettent d’optimiser la répartition des efforts sur les taillants et d’adapter ainsi les outils aux sollicitations extrêmes. 
Les performances sont testées sur le banc de forage du centre de géosciences, dont les caractéristiques sont uniques au monde. En reproduisant des conditions de pression équivalentes à celles rencontrées à grande profondeur, ce banc permet d’évaluer les performances des outils à l’échelle réelle. 


Protégé par des brevets, ce procédé est en cours d’industrialisation par Varel Europe. Projet mené par MINES ParisTech - Centre des matériaux et Centre de Géosciences 

 

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