COURONNE DE CAROTTIER

Description

[0001] La présente invention concerne une couronne de carottier, en particulier pour un carottage d'évaluation de réservoir, comportant :

• un corps pouvant tourner autour d'un axe de rotation,
• des lames prévues sur le corps au moins en avant de celui-ci,
• plusieurs couteaux répartis le long de chaque lame et présentant chacun un bord de coupe, les bords de coupe étant ensemble circonscrits dans une enveloppe imaginaire disposée autour de la base d'une carotte à extraire,
• des ajutages qui fournissent un jet de liquide de carottage, qui débouchent à l'avant du corps et qui présentent une sortie déviant le jet de liquide sensiblement en oblique vers l'avant par rapport à l'axe de rotation du corps, à l'écart de la carotte.

[0002] On connaît déjà des couronnes de carottier citées ci-dessus. Entre autres, les ajutages y sont formés par des passages rectilignes forés EP-A-0 212 809 et EP-A-0 356 657.

[0003] Un problème important, particulièrement dans le cas du carottage d'évaluation susdit, réside dans l'obtention d'un lavage aussi réduit que possible de la carotte en cours d'opération, tant à l'endroit de la coupe qu'à l'intérieur de la couronne. Le lavage peut par exemple provoquer une invasion de liquide de carottage dans la carotte au détriment des divers fluides qu'elle comporte avant le carottage, et cela peut la contaminer au point de rendre impossible l'évaluation pour un sous-sol de ses capacités à servir de réservoir ou de sa contenance en produits recherchés. Il faut cependant que le fond de la rainure taillée par la couronne autour de la carotte soit toujours fourni en liquide de carottage, entre autres pour refroidir les éléments soumis à un échauffement par friction et pour évacuer les débris libérés pendant le carottage afin d'assurer un nettoyage efficace de la couronne et du fond de rainure.

[0004] Des documents antérieurs tels que les EP-A-0 212 809, EP-A-0 356 657 et US-A-1.663.025 visent également à remédier à ce problème.

[0005] Cependant, les couronnes de carottage antérieures des figures 1 et 2 de la EP-A-0 212 809 présentent une forme d'entonnoir renversé qui peut retenir près de la base de la carotte des débris de matière, jusqu'à ce qu'ils aient été broyés de multiples fois. Des canaux d'évacuation des débris sont soit très étroits à l'extrémité inférieure de la couronne (figure 1) soit fermés par la paroi du trou de carottage (figure 2) du côté de celle-ci.

[0006] De son côté, le document EP-A-0 356 657 n'envisage pour la couronne qu'une forme de profil parabolique relativement raide ou conique qui concentre le liquide de carottage à la base de la carotte et montre, entre les lames, des canaux d'évacuation des débris dont le fond est irrégulier.

[0007] La couronne de carottage du US-A-1.663.025 comporte d'une part, directement autour de la carotte, des dents de scie disposées sur un cercle et, d'autre part, trois racles ayant chacune une arête de coupe perpendiculaire à l'axe de rotation de la couronne de façon à former autour de la carotte un espace suffisant pour le reste du carottier mais non pour des débris solides importants que pourraient dégager les racles dans des formations dures.

[0008] L'invention a pour but de résoudre les problèmes ci-dessus par une organisation particulière de la géométrie de la couronne de façon à agir entre autre sur des facteurs qui influencent le contact entre le liquide de carottage et la carotte, tout en assurant un débit suffisant dudit liquide pour qu'il remplisse ses fonctions essentielles connues de l'homme de métier.

[0009] A cet effet, suivant l'invention,

• l'enveloppe imaginaire présente dans un plan de coupe comprenant l'axe de rotation :

  . un sommet en saillie vers l'avant de la couronne,

  . en partant du sommet et en s'écartant de l'axe de rotation, une courbure dirigée vers l'arrière du corps et dont les tangentes s'inclinent progressivement de plus en plus par rapport à l'axe de rotation à mesure qu'elles s'écartent de celui-ci, en partant d'une position perpendiculaire à l'axe de rotation jusqu'à être sensiblement parallèles à celui-ci à l'extrémité la plus éloignée de l'enveloppe par rapport à ce même axe, et

  . en partant du sommet vers l'axe de rotation, une autre courbure inclinée également vers l'arrière et dont la pente est faible par rapport à une perpendiculaire à l'axe de rotation,

• les portions de surface d'extrémité antérieure entre deux lames successives sont des portions, semblables l'une à l'autre et elles forment chaque fois un fond d'un canal à section transversale en forme de U qui s'élargit sensiblement à mesure qu'augmente la distance à partir de l'axe de rotation, le canal se prolongeant le long du corps entre lesdites deux lames et une portion de surface latérale externe du corps (5), et
• une sortie d'un ajutage est chaque fois agencée dans une portion de surface d'extrémité antérieure entre deux lames successives, à distance sensiblement égale de celles-ci, de façon que le jet de liquide qui en sort rencontre l'enveloppe au-delà du sommet en partant de l'axe de rotation.

[0010] Un facteur influençant ledit contact de liquide de carottage concerne l'orientation de ce liquide par rapport à la carotte en formation.

[0011] A cet effet, suivant l'invention, la sortie de l'ajutage est agencée pour dévier le jet de liquide d'un angle de plus de 45°, et avantageusement de plus de 50°, par rapport à l'axe de rotation.

[0012] L'invention prévoit avantageusement que l'ajutage dévié débouche entre deux lames de façon à former un effet de décrochage d'une veine de liquide de carottage située à proximité de la carotte et/ou de la couronne.

[0013] De cette façon, le liquide de carottage est écarté très vite de la carotte et, ne pouvant stagner près de celle-ci, ne contamine pas la carotte. En outre, par l'effet de décrochage, la pression du liquide est localement faible, en particulier à proximité de la carotte, et ce dernier n'est pas pressé dans la carotte mais éventuellement peut simplement la recouvrir d'une couche protectrice qui peut empêcher que des fluides contenus dans la carotte ne s'en échappent et qu'en conséquence soient réalisées de fausses évaluations. La pression du liquide est avantageusement ajustée pour éviter une aspiration des fluides contenus dans la carotte.

[0014] Dans une forme de réalisation très avantageuse de l'invention, l'ajutage comporte au moins une pièce rapportée pour réaliser la déviation, la pièce rapportée étant de préférence réalisée en une matière de résistance à l'abrasion supérieure à celle de la matière de la couronne, et avantageusement en carbure fritté.

[0015] Il est très favorable au point de vue du coût d'utilisation, de réaliser l'endroit sollicité par la déviation du liquide de carottage de façon séparée du corps afin de pouvoir remplacer cet endroit en cas d'usure sans devoir soit remplacer toute la couronne soit la reconditionner profondément. Il est encore plus favorable de réaliser cet endroit sollicité de façon à allonger sa durée de vie De plus. l'utilisation d'une pièce rapportée permet un retrait de cette dernière pour faciliter par exemple un nettoyage de l'ajutage correspondant.

[0016] Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, un élément interne creux de saisie de carotte, qui est supporté par un train de tiges auquel est fixée la couronne, forme par rapport à cette dernière un interstice de passage de liquide de carottage sensiblement autour de la carotte, de préférence à proximité des couteaux, le débit de liquide au travers de l'interstice de passage étant inférieur à 25 % du débit total de liquide qui s'écoule par cet interstice de passage et par les ajutages précités. En outre, de façon particulièrement préférée le débit de liquide au travers de l'interstice de passage est égal ou inférieur à 10 % du débit total précité, avantageusement à 5 % de ce dernier.

[0017] Suivant une forme de réalisation particulièrement préférée de l'invention, l'élément interne creux est sensiblement cylindrique et présente une lèvre antérieure annulaire s'étendant sensiblement axialement et le corps présente une rainure annulaire dans laquelle plonge sensiblement coaxialement la lèvre antérieure afin que l'interstice de passage susdit, du liquide de carottage alimenté au travers d'un espace entre le corps de couronne et l'élément interne. présente, dans un plan de section passant par l'axe de rotation, sensiblement une forme de U. Avantageusement, la lèvre antérieure est raccordée à l'élément interne en formant un gradin annulaire situé du côté intérieur de l'élément interne et faisant face à un bord interne de la rainure annulaire, de préférence les faces en regard du gradin annulaire et du bord interne étant planes et disposées perpendiculairement à l'axe de rotation. Avantageusement, une distance de passage, suivant l'axe de rotation. entre l'extrémité antérieure de la lèvre antérieure et le fond de la rainure annulaire est inférieure à 12 mm, de préférence à 9 mm, est avantageusement au plus égale à 8 mm et en particulier au minimum égale à 5 mm.

[0018] Suivant une autre forme particulièrement préférée de l'invention, un couteau le plus éloigné de l'axe de rotation présente en outre un autre bord de coupe sensiblement parallèle à l'axe de rotation. Plus particulièrement avantageusement, un couteau le plus proche de l'axe de rotation présente en outre un bord de coupe supplémentaire sensiblement parallèle à l'axe de rotation.

[0019] Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, une portion de surface d'extrémité antérieure de la couronne, comprise entre deux lames, forme dans un plan de section passant par l'axe de rotation une courbe dont le point le plus antérieur est situé à proximité immédiate de la carotte, la courbe s'étendant généralement progressivement vers l'arrière de façon convexe. en s'écartant de la carotte, pour être raccordée à la face latérale externe du corps, la courbe présentant avantageusement au moins deux inflexions pour former une portion concave, de préférence entre la carotte et la sortie de l'ajutage correspondant, dont une tangente au fond est sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation.

[0020] D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins qui sont annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs une forme de réalisation particulière de la couronne suivant l'invention.

[0021] La figure 1 montre une vue partielle en élévation et en coupe d'une couronne suivant l'invention, munie avantageusement d'un élément interne de saisie d'une carotte.

[0022] La figure 2 montre une vue en plan, prise par le dessous, de la couronne suivant la figure 1.

[0023] La figure 3 montre un développement d'une partie de la couronne vue suivant les flèches III-III de la figure 1.

[0024] La figure 4 montre un développement d'une autre partie de la couronne vue suivant les flèches IV-IV de la figure 1.

[0025] La figure 5 est un graphique d'une différence de pression de liquide de carottage avant et après un interstice de passage, en fonction du débit dudit liquide et de la distance de passage susdite.

[0026] Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.

[0027] Une couronne de carottier 1 est représentée à titre d'exemple à la figure 1 dans un trou de carottage 2 formé au sein d'un terrain à prospecter 3. Une carotte 4 est montrée dans la couronne 1. Pour la facilité de la compréhension du dessin de la figure 1, les lignes délimitant des éléments externes de la couronne 1 ont été dessinées à l'écart des lignes correspondantes du trou 2 de la carotte 4.

[0028] La couronne 1 comporte un raccord 101 par lequel elle est usuellement raccordée à un tube de carottier, non représenté, qui fait partie d'un train de tiges et de tubes de carottier, connus de l'homme du métier.

[0029] La couronne I comporte un corps 5 qui peut être usuellement réalisé par moulage d'une poudre de carbure mélangée à un liant à bas point de fusion et par cuisson dans un moule de graphite. Le corps ainsi formé présente un axe de rotation 6.

[0030] Sur une face disposée en avant suivant un sens de carottage 7 parallèle à l'axe de rotation 6 sont disposées, en saillie vers l'avant, des lames 8 qui peuvent se prolonger, aussi en saillie radiale, le long de la face latérale externe 9 du corps 5 (voir aussi la figure 2). Sur chaque lame sont fixés, par exemple de façon connue, des couteaux 10 (la référence 10 comprenant aussi ci-après 10a, 10b, 10c) connus en soi et représentés à la figure 1 par des cercles. Les lames 8, au nombre de neuf à la figure 2, peuvent toutes être semblables quant à leur configuration générale.

[0031] Dans le cas de la couronne 1 illustrée à titre d'exemple à la figure 2, il y a trois groupes de trois lames 8 repérées chacune par A, B, C, la différence entre deux lames 8 repérées A, B ou C provenant de la position des couteaux 10 sur celles-ci. Dans chaque groupe de 3 lames A, B, C les couteaux 10 peuvent être disposés sur leur lame 8 respective de façon qu'un couteau 10 soit décalé radialement vers l'extérieur par rapport à un couteau 10 de la lame 8 précédente, suivant un sens de rotation de carottage, et radialement vers l'intérieur par rapport à un couteau 10 de la lame 8 suivante.

[0032] Pour visualiser la forme du fond Il du trou 2, il est usuel de représenter, comme le montre la figure 1, la projection superposée des trois lames A, B, C d'un même groupe dans le plan de la coupe transversale en élévation du corps 5. Cette projection superposée reproduit ainsi la section transversale réelle découpée, pendant le carottage dans le fond Il du trou par les couteaux 10 d'un groupe de lames A, B, C. Cette section transversale correspond à la section transversale, dans un plan comprenant l'axe de rotation 6, d'une enveloppe imaginaire formée autour de la carotte 4 par les bords de coupe 12 des couteaux 10 en rotation autour de l'axe 6. Les trois groupes de lames A, B, C peuvent être identiques l'un à l'autre.

[0033] Le corps 5 présente en outre des ajutages 13 pour fournir au fond Il du trou le liquide de carottage susdit. Ces ajutages 13 sont formés chacun par un perçage usuel 14 qui se termine, suivant l'invention, par au moins une sortie 15 déviée à l'écart de la carotte 4 par rapport à l'axe du perçage 14. Le perçage 14 peut être déjà lui-même relativement fortement incliné à l'écart de la carotte 4 dans le sens de sortie du liquide de carottage, mais une déviation de la sortie de 50° à 65° par rapport à l'axe de rotation, qui peut s'avérer particulièrement avantageuse, ne peut être obtenue de façon sûre et peu coûteuse que par ce qui est proposé plus loin ci-dessous. Cette déviation importante est recherchée pour éviter par exemple un lavage néfaste de la carotte 4 à l'endroit où elle est dégagée du terrain par les couteaux 10.

[0034] Les sorties 15 sont agencées de préférence entre deux lames 8 de façon qu'elles forment, avec les espaces délimités chaque fois par deux lames 8 successives, par une portion de surface d'extrémité antérieure, suivant le sens du carottage, de corps 16 comprise entre les deux lames 8 successives et par le fond Il du trou 2 un effet de décrochage d'une veine de liquide de carottage située à proximité de la carotte 4 et/ou de la couronne 1. L'orientation de la sortie 15 déviée peut agir alors de façon à par exemple aspirer le liquide de carottage situé à proximité de la carotte 4 et à le propulser vers le début du trou de carottage 2, le long de la surface latérale externe 9, entre les lames 8 prolongées.

[0035] La sortie déviée 15 est avantageusement réalisée sous la forme d'un coude 17 orienté à l'opposé de la carotte 4. Suivant l'invention, le coude 17 est par exemple moulé pour ce qui concerne sa partie 18 située du côté de son centre de courbure et est formé par une pièce rapportée 19 en ce qui concerne sa partie complémentaire située du côté du plus grand rayon de courbure de coude. Cette pièce rapportée 19 qui donne au liquide de carottage son orientation de déviation est réalisée de préférence en une matière dont la résistance à l'abrasion est supérieure à celle de la matière du corps 5. Un carbure fritté s'avère très avantageux à cet effet. La fixation de la pièce rapportée 19 sur le corps 5. de préférence dans un logement correspondant dans le corps 5, est effectuée de façon connue de l'homme de métier, par exemple par brasage sur le corps 5 de couronne. De cette façon. la pièce rapportée peut éventuellement être retirée ultérieurement pour un échange, un nettoyage, etc.

[0036] A l'intérieur de la couronne 1 est situé coaxialement à celle-ci un dispositif interne, connu en soi, destiné à saisir la carotte 4 pour la remonter en surface. Le dispositif interne est supporté par le train de tiges et peut comporter un élément interne creux 20 coaxial à la couronne 1 pour former un interstice de passage 21 de liquide de carottage, avantageusement annulaire autour de la carotte 4. situé à proximité des couteaux 10 pour que le liquide de carottage y remplisse sa fonction connue en soi. Le liquide de carottage est de préférence amené le plus loin possible près du fond Il du trou 2, à l'écart de la carotte 4 pour ne pas la contaminer et, ce faisant, déformer les informations que l'on peut tirer d'une carotte. Pour cette raison, le liquide de carottage peut être amené jusqu'à l'interstice de passage 21 par un espace annulaire 22 entre, d'une part, le tube de carottier (non représenté) ou le corps 5 et, d'autre part, l'élément interne creux 20.

[0037] L'élément interne creux 20 comporte avantageusement une lèvre antérieure, par rapport au sens de carottage, annulaire 23 qui le prolonge par exemple dans la direction axiale et qui pénètre dans une rainure annulaire 24 réalisée dans le corps 5. Cette rainure annulaire 24 s'étend par exemple axialement pour former, par un écartement approprié entre les faces internes de cette dernière et les faces latérales de la lèvre antérieure 23, l'interstice de passage 21 susdit. De préférence, la lèvre antérieure prolonge l'élément interne creux 20 en laissant libre une surface de gradin 25 qui peut être plane et s'étendre sensiblement perpendiculairement à l'axe de rotation 6 et en direction de celui-ci à l'intérieur de l'élément interne creux 20. A une distance déterminée de cette surface de gradin 25 s'étend par exemple un bord interne 26 qui peut être plan et parallèle à cette dernière et qui forme le sommet du côté interne 28 de la rainure annulaire 24.

[0038] Entre l'arête circulaire 123 d'extrémité antérieure de la lèvre antérieure 23 et le fond de la rainure annulaire 24, il y a une distance E qui pour des raisons de facilité de mesure est égale à la distance déterminée susdite.

[0039] La distance E peut par exemple être choisie pour obtenir, en fonction d'un débit de liquide de carottage et pour une configuration donnée de rainure annulaire 24 et de lèvre antérieure 23, une différence de pression importante entre le liquide de carottage avant et après l'interstice de passage 21 de façon à favoriser l'effet de décrochage de veine susdit. La figure 5 montre à titre d'exemple un graphique obtenu par expérimentation et formé de points donnant des courbes de la différence de pression de liquide de carottage P (en bars) en fonction du débit D (en litres/min) de ce dernier et en fonction de différentes distances E en mm. On s'aperçoit que pour une distance E de 14,2 mm (voir la courbe suggérée par des points de mesure en forme de carré : □), la différence de pression P s'accroît relativement faiblement en fonction d'un accroissement de débit D tandis que. toutes autres choses étant identiques. à partir d'une distance E de 8 mm (point de mesure en forme de croix : +), l'accroissement de différence de pression P est le plus sensible. Cependant. pour toute valeur de E inférieure à 8 mm, par exemple pour E = 3 mm (point de mesure en forme de triangles: Δ), on constate que la courbe correspondante ne s'écarte pas sensiblement de la courbe établie pour E = 8 mm. Il apparaît donc qu'une valeur minimum pour la distance E soit de 5 mm.

[0040] Suivant l'invention, une adaptation. d'une part. de la lèvre antérieure 23 et de la rainure annulaire 24 et, d'autre part, de l'ensemble des ajutages 13 peut être avantageusement réalisée. entre autres en ajustant la distance E, pour que le débit de liquide de carottage au travers de l'interstice de passage 21 soit inférieur à 25 % du débit total de ce liquide passant tant par l'interstice 21 que par tous les ajutages 13. Il est en outre très avantageux que ce débit soit inférieur à 5 % du débit total.

[0041] La couronne de la figure 1, qui illustre à titre d'exemple l'invention, est réalisée du côté antérieur suivant le sens de carottage de façon que la section susdite au travers de l'enveloppe des bords de coupe 12 présente avantageusement un sommet 29 vers l'avant et, par exemple. à partir de ce sommet 29 une courbure de plus en plus inclinée vers l'arrière de la couronne 1 à mesure que l'on s'écarte du sommet 29 en s'écartant aussi de l'axe de rotation 6. Cette courbure présente. comme le montre l'exemple de la figure 1, à proximité du sommet 29 et sur une partie importante une pente très faible, par rapport à une perpendiculaire à l'axe de rotation comprise dans le plan de la section, relativement à une pente de couronne usuelle.

[0042] Les lames 8 pouvant se prolonger le long de la surface latérale externe 9, il est avantageux que les couteaux 10 soient disposés, le long d'une première partie 30 prolongée d'au moins une lame 8, de façon à ce que la courbure précitée devienne pratiquement parallèle à l'axe de rotation 6. De préférence, un couteau 10a, le plus éloigné de l'axe de rotation 6 dans un groupe de lames A, B, C, peut présenter alors un autre bord de coupe 12a qui est parallèle à cet axe de rotation 6, à l'extérieur de la couronne 1, afin de former un trou 2 aussi coaxial que possible à la carotte 4 pour soumettre celle-ci à des efforts radiaux aussi réduits que possible.

[0043] Pour améliorer encore le caractère coaxial du trou 2 et de la carotte 4, la face radialement externe 32 des lames 8 peut, à titre d'exemple, être garnie suivant la figure 3 de diamants synthétiques polyédriques 33 et/ou de barreaux cylindriques 34 à génératrices de préférence parallèles à l'axe de rotation 6. Les diamants polyédriques 33 et les barreaux cylindriques 34 peuvent avantageusement être disposés en rangées alternées comme cela est représenté à la figure 3, la distance entre l'axe de rotation 6 et leurs arêtes et/ou génératrices les plus éloignées de l'axe de rotation 6 étant de préférence égale à celle entre l'autre bord de coupe 12a et le même axe 6. D'autres formes de barreaux 34 peuvent aussi être utilisées. Les diamants 33 et surtout les barreaux 34 ont comme but de stabiliser la couronne dans le trou 2 pendant le carottage et constituent des pièces de guidage résistant à l'usure. De plus, les barreaux 34 et surtout les diamants 33 peuvent éventuellement aider au carottage par exemple au cas où le bord de coupe 12a est endommagé.

[0044] A la figure 1, la courbure précitée de l'enveloppe est prolongée de préférence aussi de l'autre côté du sommet 29, en direction de la carotte 4, par une autre courbure qui est inclinée aussi vers l'arrière en s'écartant du sommet 29. Cette autre courbure peut se transformer rapidement en une droite de pente faible. De façon favorable, le sol ainsi découpé autour de la carotte 4, lors d'un carottage sensiblement vertical, présente une forme tronconique favorisant entre autres l'écoulement du liquide de carottage à l'écart de la carotte 4, en direction d'une zone plus profonde découpée par les couteaux 10 du sommet 29 et par ceux directement voisins de celui-ci. Cependant, on peut préférer que l'autre courbure s'incurve sensiblement vers l'avant de la couronne, par exemple si l'on veut augmenter sensiblement le contact entre le liquide de carottage et la carotte 4.

[0045] Pour obtenir une carotte 4 qui ne soit pas altérée par un passage trop fréquent de couteaux, il est avantageux d'agencer, par exemple par groupe de lames A, B, C, un couteau 10b le plus proche de l'axe de rotation pour qu'il usine la carotte 4 par son bord de coupe arrondi 12b et ensuite, de préférence sur la lame 8 suivante selon le sens de rotation de la couronne 1, un autre couteau 10c présentant un autre bord de coupe 12c, parallèle à l'axe de rotation 6, par exemple à une même distance de ce dernier que le bord de coupe 12b.

[0046] Il est aussi favorable de réaliser, autour de l'axe de rotation 6 et à un espacement déterminé de la carotte, une surface cylindrique 35 interne au corps 5 pour y fixer des éléments de guidage et de calibrage (figure 4), du genre de diamants synthétiques polyédriques 133 et/ou d'un genre de barreau 134 par exemple cylindrique à axe parallèle à l'axe de rotation 6, disposés de façon qu'aussi leur arête ou génératrice et/ou sommet les plus proches de l'axe de rotation 6 soient à la même distance de cet axe 6 que les bords de coupe 12b et/ou 12c précités.

[0047] Ces éléments de guidage et de calibrage peuvent par exemple rectifier la surface externe de la carotte 4 ou servir de sécurité en cas de casse ou d'usure du couteau 10c, etc.

[0048] L'espace entre la surface cylindrique interne 35 et la surface externe de la carotte 4 peut être par exemple choisi aussi petit que possible pour éviter un reflux, vers l'interstice de passage 21, du liquide de carottage provenant des ajutages 13 et/ou pour augmenter l'effet de restriction réalisé entre la rainure annulaire 24 et la lèvre antérieure 23.

[0049] L'effet de décrochage susdit, obtenu par la disposition de l'ajutage 13 dans un volume entre deux lames 8, le fond Il du trou 2 et la surface 16 du corps 5, favorise considérablement l'évacuation des déchets détachés par les divers couteaux 10 et éléments 33, 34, 133, 134.

[0050] On remarque à la figure 1, dans le plan de section passant par l'axe de rotation 6 que la surface d'extrémité antérieure 16 présente un point le plus antérieur 301 situé à proximité immédiate de la carotte 4 et, à partir de ce point le plus antérieur 301, détermine une courbe 201 qui suivant l'invention s'étend progressivement de façon concave vers l'arrière du corps 5 en s'éloignant de l'axe de rotation 6 pour être raccordée tangentiellement à la surface latérale externe 9. De plus, entre le point le plus antérieur 301 et la sortie déviée 15, on prévoit avantageusement que la courbe 301 forme un renfoncement 401 et, par exemple sensiblement à l'endroit de la sortie 15, une bosse 402. La réalisation de la surface d'extrémité antérieure 16 est obtenue par exemple par rotation de la courbe 201 ainsi déterminée autour de l'axe de rotation 6 entre les ceux lames 8 délimitant cette surface 16. Cela peut être appliqué chaque fois entre deux lames 8 consécutives.

[0051] L'allure de la surface 16 donnée par la position du point le plus antérieur 301 favorise l'évacuation des débris près de la couronne 1 et de la base de la carotte 4, le renfoncement 401 coopérant à cette évacuation.

[0052] La géométrie de la face antérieure de la couronne I telle que représentée à la figure 1 permet de façon surprenante un carottage plus rapide pour un même poids de train de tiges que lors de l'utilisation de couronnes usuelles. Des comparaisons ont en effet été réalisées entre des carottages effectués au moyen de la couronne 1 telle que décrite suivant la figure 1 et des carottages effectués au moyen de couronnes usuelles et elles ont démontré un fonctionnement très favorable de cette couronne 1.

[0053] Dans un premier cas, il s'agit de formations de sol soit de l'éocène soit de l'éocène et du paléocène, donc de résistandes au carottage assez semblables. Pour les couronnes usuelles. une avance horaire moyenne établie sur sept fosses de carottage est de 7,70 m alors que pour des couronnes 1 suivant l'invention cette moyenne horaire établie sur deux fosses est de 16,18 m.

[0054] Dans un second cas, il s'agit de formations sablonneuses du Jurassique. Pour d'autres couronnes usuelles, une avance horaire moyenne établie sur onze fosses de carottage est de 4,07 m alors que pour des couronnes 1 suivant l'invention, avec les mêmes qualités de couteaux, cette moyenne horaire établie sur deux fosses est de 19,6 m.

[0055] Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre de la présente invention.

[0056] Ainsi, au lieu de couteaux 10 à section cylindrique représentés à titre d'exemple, on pourrait utiliser des couteaux cubiques.

[0057] En outre, pour séparer de la carotte le liquide de carottage, on peut agencer par exemple la lèvre antérieure 23 sur l'élément interne 20 de façon à présenter une zone dont le diamètre interne est pratiquement égal au diamètre interne de la surface cylindrique interne 35.

[0058] De plus, les lames 8 peuvent être discontinues ou être remplacées par exemple par des plots supportant les couteaux 10,10b,10c.

[0059] D'autre part, comme le montre l'exemple des figures 1 et 2, les portions de surface d'extrémité antérieure 16 comprises entre deux lames 8 successives forment avec celles-ci neuf secteurs d'angles égaux et séparés l'un de l'autre par ces lames 8 de sorte que le comportement du liquide et des débris libérés est quasi indépendant mais égal d'un secteur à l'autre au fond Il du trou de carottage. Cette particularité peut empêcher un mélange du liquide et des débris entre deux secteurs à l'avant de la couronne 1 et peut ainsi éviter un rebroyage des débris qui sont canalisés chaque fois entre deux lames 8 pour être rapidement évacués du fond 11 du trou vers le haut hors du trou de carottage.

Revendications

1. Couronne de carottier, en particulier pour un carottage d'évaluation de réservoir, comportant :

- un corps (5) pouvant tourner autour d'un axe de rotation (6),

- des lames (8) prévues sur le corps (5) au moins en avant de celui-ci, en considérant le sens d'avance d'un carottage,

- plusieurs couteaux (10) répartis le long de chaque lame (8) et présentant chacun un bord de coupe (12), les bords de coupe (12) étant ensemble circonscrits dans une enveloppe imaginaire disposée autour de la base d'une carotte (4) à extraire,

- des ajutages (13) qui fournissent un jet de liquide de carottage, qui débouchent à l'avant du corps (5) et qui présentent une sortie (15) déviant le jet de liquide sensiblement en oblique vers l'avant par rapport à l'axe de rotation (6) du corps, à l'écart de la carotte,

caractérisée en ce que :

- l'enveloppe imaginaire présente dans un plan de coupe comprenant l'axe de rotation (6) :

. un sommet (29) en saillie vers l'avant de la couronne (1),

. en partant du sommet (29) et en s'écartant de l'axe de rotation (6), une courbure dirigée vers l'arrière du corps (5) et dont les tangentes s'inclinent progressivement de plus en plus par rapport à l'axe de rotation (6) à mesure qu'elles s'écartent de celui-ci, en partant d'une position perpendiculaire à l'axe de rotation (6) jusqu'à être sensiblement parallèles à celui-ci à l'extrémité la plus éloignée de l'enveloppe par rapport à ce même axe (6), et

. en partant du sommet (29) vers l'axe de rotation (6), une autre courbure inclinée également vers l'arrière et dont la pente est faible par rapport à une perpendiculaire à l'axe de rotation (6),

- les portions de surface d'extrémité antérieure (16) entre deux lames (8) successives sont des portions semblables l'une à l'autre et elles forment chaque fois un fond d'un canal à section transversale en forme de U qui s'élargit sensiblement à mesure qu'augmente la distance à partir de l'axe de rotation (6), le canal se prolongeant le long du corps (5) entre lesdites deux lames (8) et une portion de surface latérale externe (9) du corps (5), et

- une sortie (15) d'un ajutage (13) est chaque fois agencée dans une portion de surface d'extrémité antérieure (16) entre deux lames (8) successives, à distance sensiblement égale de celles-ci, de façon que le jet de liquide qui en sort rencontre l'enveloppe au-delà du sommet (29) en partant de l'axe de rotation (6).

2. Couronne de carottier suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la sortie (15) est agencée pour dévier le jet de liquide d'un angle de plus de 45°, et avantageusement de plus de 50°, par rapport à l'axe de rotation (6).

3. Couronne suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'ajutage (13) débouche entre deux lames (8) de façon à former un effet de décrochage d'une veine de liquide de carottage située à proximité de la carotte (4) et/ou de la couronne (1).

4. Couronne suivant la revendication 1 ou 2 ou 3, caractérisée en ce que, pour la déviation, l'ajutage (13) présente à sa sortie (15) un coude orienté (17).

5. Couronne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'ajutage (13) comporte au moins une pièce rapportée (19) pour réaliser la déviation, la pièce rapportée (19) étant de préférence réalisée en une matière de résistance à l'abrasion supérieure à celle de la matière de la couronne (1), et avantageusement en carbure fritté.

6. Couronne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'un élément interne creux (20) de saisie de carotte, qui est supporté par un train de tiges auquel est fixée la couronne (1), forme par rapport à cette dernière un interstice de passage (21) de liquide de carottage sensiblement autour de la carotte (4), de préférence à proximité des couteaux (10), le débit de liquide au travers de l'interstice de passage (21) étant inférieur à 25 % du débit total de liquide qui s'écoule par cet interstice de passage (21) et par les ajutages (13) précités.

7. Couronne suivant la revendication 6, caractérisée en ce que le débit de liquide au travers de l'interstice de passage (21) est égal ou inférieur à 10 % du débit total précité, avantageusement à 5 % de ce dernier.

8. Couronne suivant l'une ou l'autre des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que l'élément interne creux (20) est cylindrique et présente une lèvre antérieure annulaire (23) s'étendant sensiblement axialement et en ce que le corps (5) présente une rainure annulaire (24) dans laquelle plonge sensiblement coaxialement la lèvre antérieure (23) afin que l'interstice de passage (21) susdit, du liquide de carottage alimenté au travers d'un espace (22) entre le corps (5) de couronne et l'élément interne (20), présente sensiblement, dans un plan de section passant par l'axe de rotation (6), une forme de U.

9. Couronne suivant la revendication 8, caractérisée en ce que la lèvre antérieure (23) est raccordée à l'élément interne (20) en formant un gradin annulaire (25) situé du côté intérieur de l'élément interne (20) et faisant face à un bord interne (26) de la rainure annulaire (24), de préférence les faces en regard du gradin annulaire (25) et du bord interne (26) étant planes et disposées perpendiculairement à l'axe de rotation (6).

10. Couronne suivant la revendication 9, caractérisée en ce qu'une distance de passage (E), suivant l'axe de rotation (6), entre l'extrémité antérieure (123) de la lèvre antérieure (23) et le fond de la rainure annulaire (24) est inférieure à 12 mm, de préférence à 9 mm, est avantageusement au plus égale à 8 mm, et en particulier au minimum égale à 5 mm.

11. Couronne suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que plus du tiers de l'autre courbure est en outre sensiblement rectiligne ou éventuellement incurvé sensiblement vers l'avant de la couronne.

12. Couronne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'un couteau (10a) le plus éloigné de l'axe de rotation (6) présente en outre un autre bord de coupe (12a) sensiblement parallèle à l'axe de rotation (6).

13. Couronne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'au moins une lame (8) présente une face externe (32) en forme de portion de cylindre dont l'axe coïncide avec l'axe de rotation (6), ladite face externe (32) étant garnie d'éléments résistant à l'usure (33, 34) pour guider la couronne dans un trou de carottage (2), ces éléments résistant à l'usure pouvant éventuellement être agencés pour coopérer à la coupe par les couteaux (10).

14. Couronne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'un couteau (10c) le plus proche de l'axe de rotation (6) présente en outre un bord de coupe supplémentaire (12c) sensiblement parallèle à l'axe de rotation (6).

15. Couronne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisée en ce qu'elle présente au moins une portion de surface cylindrique interne (35) dont l'axe est l'axe de rotation (6), cette portion cylindrique interne (35) étant de préférence unie et éventuellement garnie d'éléments de guidage et de calibrage (133. 134) avantageusement agencés pour rectifier la surface externe de la carotte (4).

16. Couronne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée en ce qu'une portion de surface d'extrémité antérieure (16) de la couronne (1), comprise entre deux lames (8) successives, forme dans un plan de section passant par l'axe de rotation (6) une courbe (201) dont le point le plus antérieur (301) est situé à proximité immédiate de la carotte (4), la courbe (201) s'étendant généralement progressivement de façon convexe vers l'arrière, en s'écartant de la carotte (4), pour être raccordée à la face latérale externe (9) du corps (5), la courbe (201) présentant avantageusement au moins deux inflexions pour former une portion concave (401), de préférence entre la carotte (4) et la sortie (15) de l'ajutage (13) correspondant, dont une tangente au fond est sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation (6).

17. Couronne suivant l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce que les portions de surface d'extrémité antérieure (16) comprises entre deux lames (8) successives forment avec leurs deux lames (8) respectives des secteurs égaux sensiblement qui sont separés l'un de l'autre au fond (11) du trou de carottage en ce qui concerne le liquide de carottage qui s'y trouve inclus.

Ansprüche

1. Kernbohrkrone, insbesondere für einen Bohrkern zum Bewerten einer Lagerstätte, mit:

- einem Körper (5), der sich um eine Rotationsachse (6) drehen kann;

- Schneiden (8), die zumindest an der Vorderseite des Körpers (5), betrachtet in Vortriebsrichtung bei der Bohrkerngewinnung, vorhanden sind;

- mehreren Messern (10), die entlang jeder Schneide (8) verteilt sind und jeweils eine Schnittkante (12) aufweisen, wobei diese Schnittkanten (12) insgesamt innerhalb einer imaginären Einhüllenden enthalten sind, die um den Fuß eines zu entnehmenden Bohrkerns (4) herum angeordnet ist; und

- Mundstücken (13), die einen Bohrflüssigkeitsstrahl liefern und die an der Vorderseite des Körpers (5) münden und einen Auslass (15) aufweisen, der den Flüssigkeitsstrom im wesentlichen schräg nach vorne in bezug auf die Rotationsachse (6) des Körpers, vom Bohrkern weg, auslenkt;

dadurch gekennzeichnet, dass:

- die imaginäre Einhüllende in einer die Rotationsachse (6) enthaltenden Schnittebene folgendes aufweist:

-- einen Scheitel (29), der zur Vorderseite der Krone (1) vorspringt;

-- eine Krümmung, die vom Scheitel (29) ausgeht und die, bei zunehmender Entfernung von der Rotationsachse (6) zur Rückseite des Körpers (5) verläuft und deren Tangenten fortschreitend immer mehr in bezug auf die Rotationsachse (6) geneigt sind, je größer der Abstand von dieser ist, wobei sie von einer Position rechtwinklig zur Rotationsachse (6) ausgeht, bis sie im wesentlichen parallel zu dieser an demjenigen Ende ist, das von der Einhüllenden in bezug auf diese Achse (6) am weitesten entfernt ist; und

-- eine andere Krümmung, ausgehend vom Scheitel (29) zur Rotationsachse (6) hin, die in gleicher Weise nach hinten geneigt ist und deren Steigung in bezug auf eine Senkrechte auf der Rotationsachse (6) gering ist;

- die Oberflächenabschnitte am Vorderende (16) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schneiden (8) einander ähnliche Abschnitte sind, die jedesmal den Boden eines Kanals mit U-förmigem Querschnitt bilden, der sich im wesentlichen aufweitet, wenn der Abstand ausgehend von der Rotationsachse (6) zunimmt, wobei sich der Kanal entlang des Körpers (5) entlang den genannten beiden Schneiden (8) sowie entlang einem Teil der Außenseitenfläche (9) des Körpers (5) erstreckt; und

- ein Auslass (15) eines Mundstücks (13) jedesmal in einem Abschnitt der Oberfläche am Vorderende (16) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schneiden (8), mit im wesentlichen gleichem Abstand zwischen diesen, in solcher Weise ausgebildet ist, dass der aus ihm austretende Flüssigkeitsstrahls jenseits des Scheitels 29 ausgehend von der Rotationsachse (6) auf die Einhüllende trifft.

2. Kernbohrkrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (15) so ausgebildet ist, dass er den Flüssigkeitsstrahl mit einem Winkel von mehr als 45°, vorzugsweise mit mehr als 50°, in bezug auf die Rotationsachse (6) auslenkt.

3. Krone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstück (13) auf solche Weise zwischen zwei Schneiden (8) mündet, dass ein Abtrenneffekt für eine Bohrflüssigkeitsader gebildet ist, die in der Nähe des Bohrkerns (4) und/oder der Krone (1) liegt.

4. Krone nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstück (13) zum Erzielen der Auslenkung an seinem Auslass (15) eine ausgerichtete Biegung (17) aufweist.

5. Krone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstück (13) mindestens ein Verbindungsstück (19) zum Erzielen der Auslenkung aufweist, das vorzugsweise aus einem Material mit besserer Abriebsbeständigkeit als dem Material der Krone (1), vorzugsweise aus Sintercarbid, besteht.

6. Krone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein inneres, hohles Element (20) zum Ergreifen des Bohrkerns, das durch ein Bohrgestänge gehalten wird, an dem die Krone (1) befestigt ist, in bezug auf diese letztere einen Durchlassspalt (21) für Bohrflüssigkeit im wesentlichen um den Bohrkern (4) herum, vorzugsweise in der Nähe des Messers (10), bildet, wobei der Flüssigkeitsdurchsatz durch den Durchlassspalt (21) unter 25 % des Gesamtdurchsatzes der Flüssigkeit beträgt, die durch diesen Durchlassspalt (21) und die obengenannten Mundstücke (13) strömt.

7. Krone nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsdurchsatz durch den Durchlassspalt (21) 10 % oder weniger des obengenannten Gesamtdurchsatzes, vorzugsweise 5 % oder weniger des letztgenannten, beträgt.

8. Krone nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das innere, hohle Element (20) zylindrisch ist und eine vordere, ringförmige Lippe (23) aufweist, die sich im wesentlichen axial erstreckt, und dass der Körper (5) einen ringförmigen Einschnitt (24) aufweist, in den hinein sich die vordere Lippe (23) im wesentlichen koaxial erstreckt, damit der obengenannte Durchlassspalt (21) für die Bohrflüssigkeit, die durch einen Raum (22) zwischen dem Körper (5) der Krone und dem inneren Element (20) hindurch geliefert wird, im wesentlichen in einer Schnittebene, die durch die Rotationsachse (6) geht, U-Form aufweist.

9. Krone nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Lippe (23) dadurch mit einem inneren Element (20) verbunden ist, dass eine ringförmige Stufe (25) ausgebildet ist, die auf der Innenseite des inneren Elements (20) liegt und einem Innenrand (26) des ringförmigen Einschnitts (24) gegenübersteht, wobei vorzugsweise die betreffenden Flächen der ringförmigen Stufe (25) und des inneren Rands (26) eben sind und rechtwinklig zur Rotationsachse (6) angeordnet sind.

10. Krone nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchlassweg (E), entlang der Rotationsachse (6) , zwischen dem Vorderende (123) der vorderen Lippe (23) und dem Boden des ringförmigen Ausschnitts (24) unter 12 mm, vorzugsweise unter 9 mm und vorteilhafterweise höchstens 8 mm, insbesondere minimal 5 mm, beträgt.

11. Krone nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als ein Drittel der anderen Krümmung außerdem im wesentlichen geradlinig oder eventuell leicht zur Vorderseite der Krone gekrümmt ist.

12. Krone nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (10a), das von der Rotationsachse (6) am weitesten entfernt ist, außerdem eine andere Schnittkante (12a) aufweist, die im wesentlichen parallel zur Rotationsachse (6) verläuft.

13. Krone nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Schneide (8) eine Außenfläche (32) in Form eines Zylinderabschnitts aufweist, dessen Achse mit der Rotationsachse (6) zusammenfällt, wobei diese Außenfläche (32) mit abnutzungsfesten Elementen (33, 34) versehen ist, um die Krone in einem Bohrloch (2) zu führen, wobei diese abnutzungsfesten Elemente eventuell so ausgebildet sein können, dass sie mit dem Schneidvorgang durch die Messer (10) zusammenwirken.

14. Krone nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (10c), das am nächsten an der Rotationsachse (6) liegt, außerdem eine zusätzliche Schneidkante (12c) im wesentlichen parallel zur Rotationsachse (6) aufweist.

15. Krone nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Abschnitt einer inneren Zylinderfläche (35) aufweist, deren Achse die Rotationsachse (6) ist, wobei dieser innere Zylinderabschnitt (35) vorzugsweise mit Führungs- und Sichtungselementen (133, 134) vereint und eventuell besetzt ist, die vorteilhafterweise so ausgebildet sind, dass sie die Außenfläche des Bohrkerns (4) begradigen.

16. Krone nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Fläche am Vorderende (16) der Krone (1) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schneiden (8), die in einer durch die Rotationsachse (6) gebildeten Schnittebene ausgebildet sind, eine Krümmung (201) aufweist, deren vorderster Punkt (301) in unmittelbarer Nähe des Bohrkerns (4) liegt, wobei sich die Krümmung (201) im wesentlichen auf konvexe Weise fortschreitend nach hinten erstreckt, wenn der Abstand vom Bohrkern (4) abnimmt, um mit der äußeren Seitenfläche (9) des Körpers (5) verbunden zu sein, wobei die Krümmung (201) vorzugsweise mindestens zwei Biegungen aufweist, um einen konkaven Abschnitt (401) auszubilden, und zwar vorzugsweise zwischen dem Bohrkern (4) und dem Auslass (15) des zugehörigen Mundstücks (13), wobei die Tangente am Boden im wesentlichen rechtwinklig zur Rotationsachse (6) verläuft.

17. Krone nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenabschnitte am Vorderende (16) zwischen zwei aufeinanderfolgenden Schneiden (8) mit den jeweiligen zwei Schneiden (8) im wesentlichen gleiche Abschnitte bilden, die voneinander am Boden (11) des Bohrlochs getrennt sind, was die Bohrflüssigkeit betrifft, die dort eingeschlossen ist.

Claims

1. Core cutter head, in particular for reservoir evaluation core cutting, comprising:

- a body (5) which can rotate about an axis of rotation (6),

- blades (8) provided on the body (5) at least in front of the latter, seen in the direction of advance of a core cutting operation,

- a plurality of cutters (10) distributed along each blade (8) and each having a cutting edge (12), the cutting edges (12) together being circumscribed by a notional envelope arranged round the base of a core (4) to be extracted,

- nozzles (13) which supply a jet of liquid for core cutting, and which open out in front of the body (5), and which have an outlet (15) deflecting the jet of liquid substantially obliquely forwards with respect to the axis of rotation (6) of the body, away from the core,

characterized in that:

- the notional envelope, in a section plane comprising the axis of rotation (6), has:

. a vertex (29) projecting towards the front of the head (1),

. starting from the vertex (29) and in a direction away from the axis of rotation (6), a curvature directed towards the rear of the body (5) and the tangents of which are gradually inclined more and more with respect to the axis of rotation (6) as they become further away from the latter, starting from a position perpendicular to the axis of rotation (6) until they are substantially parallel to the latter at the end of the envelope furthest away from that same axis (6), and

. starting from the vertex (29), towards the axis of rotation (6), another curvature also inclined towards the rear and the slope of which is small in relation to a line perpendicular to the axis of rotation (6),

- the forward end surface portions (16) between two successive blades (8) are portions similar to one another and they form each time a base of a channel having a U-shaped cross-section which widens substantially as the distance from the axis of rotation (6) increases, the channel extending along the body (5) between the said two blades (8) and an outer lateral surface portion (9) of the body (5), and

- an outlet (15) of a nozzle (13) is arranged each time in a forward end surface portion (16) between two successive blades (8), at a substantially equal distance from the latter, so that the jet of liquid emerging therefrom meets the envelope beyond the vertex (29) while departing from the axis of rotation (6).

2. Core cutter head according to Claim 1, characterized in that the outlet (15) is arranged to deflect the jet of liquid by an angle of more than 45°, and advantageously more than 50°, with respect to the axis of rotation (6).

3. Head according to Claim 1 or 2, characterized in that the nozzle (13) opens out between two blades (8) so as to form a deviating effect for a stream of core cutting liquid which is located in proximity to the core (4) and/or the head (1).

4. Head according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that, for deflection, the nozzle (13) has an orientated elbow (17) at its outlet (15).

5. Head according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that the nozzle (13) includes at least one added-on part (19) to effect the deflection, the added-on part (19) being preferably produced from a material having a greater resistance to abrasion than that of the material of the head (1), and advantageously made of sintered carbide.

6. Head according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that a hollow inner core-gripping element (20), which is supported by an assembly of rods to which the head (1) is fixed, forms with respect to the latter a gap (21) for the passage of core cutting liquid substantially round the core (4), preferably in proximity to the cutters (10), the rate of flow of liquid through the passage gap (21) being less than 25% of the total rate of flow of liquid which flows through this passage gap (21) and through the aforesaid nozzles (13).

7. Head according to claim 6, characterized in that the rate of flow of liquid through the passage gap (21) is equal to or less than 10% of the aforesaid total flow rate, advantageously 5% of the latter.

8. Head according to one or other of Claims 6 and 7, characterized in that the hollow inner element (20) is cylindrical and has an annular front lip (23) extending substantially axially and in that the body (5) has an annular groove (24) into which the front lip (23) penetrates substantially coaxially so that the aforesaid passage gap (21) for the core cutting liquid fed through a space (22) between the body (5) of the head and the inner element (20) has a U-shape substantially in a section plane passing through the axis of rotation (6).

9. Head according to Claim 8, characterized in that the front lip (23) is connected to the inner element (20), forming an annular shoulder (25) located on the inner side of the inner element (20) and facing an inner edge (26) of the annular groove (24), the opposed faces of the annular shoulder (24) and of the inner edge (26) preferably being plane and arranged perpendicularly to the axis of rotation (6).

10. Head according to Claim 9, characterized in that a passage distance (E), in the direction of the axis of rotation (6), between the forward end (123) of the front lip (23) and the bottom of the annular groove (24) is less than 12 mm, preferably less than 9 mm, and is advantageously at most 8 mm, and in particular at least 5 mm.

11. Head according to one of Claims 1 to 10, characterized in that more than a third of the other curvature is additionally substantially rectilinear or optionally curved in substantially towards the front of the head.

12. Head according to any one of Claims 1 to 11, characterized in that a cutter (10a) furthest from the axis of rotation (6) additionally has another cutting edge (12a) substantially parallel to the axis of rotation (6).

13. Head according to any one of Claims 1 to 12, characterized in that at least one blade (8) has an outer face (32) in the shape of a portion of a cylinder, the axis of which coincides with the axis of rotation (6), the said outer face (32) being equipped with wear-resistant elements (33, 34) to guide the head in a core cutting hole (2), the wear-resistant elements optionally being able to be arranged so as to co-operate with the cutting by the cutters (10).

14. Head according to any one of Claims 1 to 13, characterized in that a cutter (10c) closest to the axis of rotation (6) additionally has an additional cutting edge (12c) substantially parallel to the axis of rotation (6).

15. Head according to any one of Claims 1 to 14, characterized in that it has at least one inner cylindrical surface portion (35) the axis of which is the axis of rotation (6), the inner cylindrical portion (35) preferably being joined and optionally equipped with guiding and calibrating elements (133, 134) advantageously arranged to rectify the outer surface of the core (4).

16. Head according to any one of Claims 1 to 15, characterized in that a forward end surface portion (16) of the head (1), contained between two successive blades (8), forms in a section plane passing through the axis of rotation (6) a curve (201) the most forward point (301) of which is located in immediate proximity to the core (4), the curve (201) extending generally progressively in a convex manner towards the rear, in a direction away from the core (4), in order to be connected to the outer lateral face (9) of the body (5), the curve (201) advantageously having at least two changes of direction in order to form a concave portion (401), preferably between the core (4) and the outlet (15) of the corresponding nozzle (13), a tangent to the bottom of which is substantially perpendicular to the axis of rotation (6).

17. Head according to any one of Claims 1 to 16, characterized in that the forward end surface portions (16) contained between two successive blades (8) form with their two respective blades (8) substantially equal sectors which are separated from one another at the bottom (11) of the core cutting hole with regard to the core cutting liquid which is included therein.

Dessins