55186288 Tema 5 Motores De Fondo PDM S
Páginas: 7 (1516 palabras)
Publicado: 6 de abril de 2015
TEMA 5 – MOTORES DE FONDO
1. INTRODUCCION.-
Los “Motores de Fondo (downhole motors – DHM)” son herramientas que convierten la energía hidráulica del flujo del lodo en energía mecánica que permiten la rotación del trepano sin necesidad transmitir esta rotación desde superficie.
2. METODOS DE PERFORACION
SLIDING:
Perforación sin rotación de superficie donde el DHM proporciona toda larotación al trepano.
Usado para la construcción del tramo direccional del pozo.
ROTARY:
Perforación con rotación de superficie mas la rotación transmitida por el motor de fondo.
Usado para la construcción del tramo tangente del pozo.
3. TIPOS DE MOTORES DE FONDO
Los motores de fondo son potenciados por el flujo del lodo de perforación. Los dos importantes tipos de motores de fondo son:
LosMotores de Desplazamiento Positivo – PDM.
Las Turbinas que básicamente son bombas centrifugas o axiales.
El diseño de ambas herramientas es totalmente diferente. Las turbinas fueron ampliamente usadas hace algunos años atrás. Sin embargo, las mejoras en los diseños de los trépanos y PDM han hecho que hoy en día las turbinas solo sean usadas en aplicaciones especiales. Los principios de operación tantode los PDM como de las turbinas se muestran a continuación.
PRINCIPIOS DE OPERACION
4. MOTORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO – PDM’s
El primer motor de fondo usado en los campos petroleros fue el Dinadrill (Configuración lobular 1:2). Todos los motores de fondo constan basicamente de los siguientes elementos:
Válvula de Descarga (Dump Valve Assembly).
Sección de Poder o Potencia (PowerSection)
Sección Ajustable.
Transmisión
Sección de Rodamientos (Bearing Section)
Sección Giratoria (Drive Shaft Assembly)
4.1.- Válvula de Descarga (Dump Valve Assembly)
Permite que el lodo llene el interior de la sarta de perforación durante los viajes y la vacíe mientras realizamos alguna conexión o sacamos la tubería fuera del pozo.
Permite el paso de lodo hacia la sección de potencia.
La válvulaopera a través de un resorte el cual presiona un pistón.
El pistón de la válvula es activado por presión diferencial (requiere aprox. 30% del flujo de lodo para forzar el pistón abajo)
La válvula evita el influjo del pozo por el interior de la herramienta y permite que en los viajes la tubería salga seca.
4.2.- Sección de Potencia (Rotor/Estator)
Los motores de desplazamiento positivoson una aplicación inversa de las bombas de Moineau.
El fluido es bombeado dentro de las cavidades progresivas del motor.
La fuerza del fluido causa el movimiento rotatorio de la transmisión dentro del estator.
La fuerza rotacional entonces es transmitida a través de la transmisión al trepano
El rotor es un vástago de acero con chapa cromada en forma de hélice espiral.
El estator es unacavidad de acero hueca, donde se aloja una goma compuesta de elastómero, la cual adopta una forma espiral durante su fabricación.
El rotor es elaborado con un perfil de “lóbulos” coincidente y similar al armado helicoidal del estator.
LOBULOS
El estator siempre tiene un lóbulo más que el rotor.
Una vez ensamblado el rotor y el estator forman un sello continúo a lo largo de puntoscoincidentes de contacto.
La rotación y el torque disponible en un PDM dependen del ángulo de contacto y el número de lóbulos en el estator y el rotor.
Las configuraciones rotor/estator (o relación de lóbulos) actualmente en uso son: ½, ¾, 5/6, 7/8 o 9/10.
Las configuraciones ½ desarrollan las mayores velocidades y solo están disponibles para trépanos de PDC y diamante natural.
A mayor cantidad delóbulos se tiene menores velocidades ( Torque).
La magnitud de la rotación producida es proporcional al volumen de lodos bombeado a través del motor.
El torque generado a través del PDM es proporcional a la caída de presión a través del motor y es también una función del peso sobre el trepano (WOB).
Un incremento en el WOB creará mas...
1. INTRODUCCION.-
Los “Motores de Fondo (downhole motors – DHM)” son herramientas que convierten la energía hidráulica del flujo del lodo en energía mecánica que permiten la rotación del trepano sin necesidad transmitir esta rotación desde superficie.
2. METODOS DE PERFORACION
SLIDING:
Perforación sin rotación de superficie donde el DHM proporciona toda larotación al trepano.
Usado para la construcción del tramo direccional del pozo.
ROTARY:
Perforación con rotación de superficie mas la rotación transmitida por el motor de fondo.
Usado para la construcción del tramo tangente del pozo.
3. TIPOS DE MOTORES DE FONDO
Los motores de fondo son potenciados por el flujo del lodo de perforación. Los dos importantes tipos de motores de fondo son:
LosMotores de Desplazamiento Positivo – PDM.
Las Turbinas que básicamente son bombas centrifugas o axiales.
El diseño de ambas herramientas es totalmente diferente. Las turbinas fueron ampliamente usadas hace algunos años atrás. Sin embargo, las mejoras en los diseños de los trépanos y PDM han hecho que hoy en día las turbinas solo sean usadas en aplicaciones especiales. Los principios de operación tantode los PDM como de las turbinas se muestran a continuación.
PRINCIPIOS DE OPERACION
4. MOTORES DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO – PDM’s
El primer motor de fondo usado en los campos petroleros fue el Dinadrill (Configuración lobular 1:2). Todos los motores de fondo constan basicamente de los siguientes elementos:
Válvula de Descarga (Dump Valve Assembly).
Sección de Poder o Potencia (PowerSection)
Sección Ajustable.
Transmisión
Sección de Rodamientos (Bearing Section)
Sección Giratoria (Drive Shaft Assembly)
4.1.- Válvula de Descarga (Dump Valve Assembly)
Permite que el lodo llene el interior de la sarta de perforación durante los viajes y la vacíe mientras realizamos alguna conexión o sacamos la tubería fuera del pozo.
Permite el paso de lodo hacia la sección de potencia.
La válvulaopera a través de un resorte el cual presiona un pistón.
El pistón de la válvula es activado por presión diferencial (requiere aprox. 30% del flujo de lodo para forzar el pistón abajo)
La válvula evita el influjo del pozo por el interior de la herramienta y permite que en los viajes la tubería salga seca.
4.2.- Sección de Potencia (Rotor/Estator)
Los motores de desplazamiento positivoson una aplicación inversa de las bombas de Moineau.
El fluido es bombeado dentro de las cavidades progresivas del motor.
La fuerza del fluido causa el movimiento rotatorio de la transmisión dentro del estator.
La fuerza rotacional entonces es transmitida a través de la transmisión al trepano
El rotor es un vástago de acero con chapa cromada en forma de hélice espiral.
El estator es unacavidad de acero hueca, donde se aloja una goma compuesta de elastómero, la cual adopta una forma espiral durante su fabricación.
El rotor es elaborado con un perfil de “lóbulos” coincidente y similar al armado helicoidal del estator.
LOBULOS
El estator siempre tiene un lóbulo más que el rotor.
Una vez ensamblado el rotor y el estator forman un sello continúo a lo largo de puntoscoincidentes de contacto.
La rotación y el torque disponible en un PDM dependen del ángulo de contacto y el número de lóbulos en el estator y el rotor.
Las configuraciones rotor/estator (o relación de lóbulos) actualmente en uso son: ½, ¾, 5/6, 7/8 o 9/10.
Las configuraciones ½ desarrollan las mayores velocidades y solo están disponibles para trépanos de PDC y diamante natural.
A mayor cantidad delóbulos se tiene menores velocidades (
La magnitud de la rotación producida es proporcional al volumen de lodos bombeado a través del motor.
El torque generado a través del PDM es proporcional a la caída de presión a través del motor y es también una función del peso sobre el trepano (WOB).
Un incremento en el WOB creará mas...
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