5. Motores de Fondo

Motores de fondo 

Los “Motores de Fondo”son herramientas que convierten la energía hidráulica del flujo del lodo en energía mecánica que permiten la rotación de la barrena sin necesidad transmitir esta rotación desde superficie

Ventajas de los motores de fondo Proporcionan un mejor control en la desviación  Posibilidad de desviar en cualquier punto de la perforación  Proporcionan mayor velocidad de rotación en la barrena  Generan arcos de curvatura suaves durante la perforación  Se pueden obtener mejor ritmos de perforación  Disminuye los costos totales d ella perforación 

Ventajas de los motores de fondo Proporcionan un mejor control en la desviación  Posibilidad de desviar en cualquier punto de la perforación  Proporcionan mayor velocidad de rotación en la barrena  Generan arcos de curvatura suaves durante la perforación  Se pueden obtener mejor ritmos de perforación  Disminuye los costos totales d ella perforación 

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Cabe aclarar que el motor de fondo no realiza la perforación por si solo requiere del emplea de un codo desviador

CODO DESVIADOR 

(BENT SUB) Es una conexión hembra/macho (box/pin) El cual se conecta en la parte superior de los motores de fondo o turbinas. La parte inferior esta maquinado con un ángulo de desviación fuera del eje del cuerpo. El ángulo generalmente va de 1o a 3o en incrementos de ½°. Este elemento fuerza al trépano a seguir un ángulo de curvatura mientras perfora. Solo pueden ser utilizados sin rotar la herramienta (deslizando).

Consideraciones para usar un motor de fondo. •

Las bombas y equipos deben ser lo suficientemente capaces de aguantar gastos y presiones para la profundidad, sarta y trayectoria propuesta.

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Instrumentación adecuada: Medidor de Apriete, Indicador de Peso (Martin Decker), Medidores de Presión, Torque y RPM •

Asegurador de rotaria o cualquier otro dispositivo que evite que la tubería rote cuando se este deslizando con el motor.

El tipo y diámetro de motor a utilizar depende de: Diámetro del agujero  Programa hidráulico  Angulo del agujero al comenzar la operación de desviación  Accesorios (estabilizadores, lastra barrenas, codos, etc.) 

La vida útil de un motor depende de Tipo de Fluido  Altas temperaturas  Caídas de presión en el motor  Peso sobre la barrena  Tipo de formación 

Tipos de motores de fondo 

Los motores de fondo son potenciados p or el flujo del lodo de perforación. Los do s importantes tipos de motores de fondo son:

Los Motores de Desplazamiento Positivo  –  PDM. Turbinas que básicamente son  Las bombas centrifugas o axiales. 

Ajuste del Motor en Superficie 

1.Se saca el apriete entre el adaptador del estator con el “housing”

2.Se desenrosca el adaptador del estator en sentido contrario de las agujas del reloj  3.Se levanta el anillo de graduación  4.Se regula al Angulo de codo requerido  5.Se aprieta el motor de vuelta 

Los Motores de Desplazamiento Positivo  –  PDM Válvula de Descarga (Dump Valve Assembly).  Sección de Poder o Potencia (Power Section)  Sección Ajustable.  Transmisión  Sección de Rodamientos (Bearing Section)  Sección Giratoria (Drive Shaft Assembly) 

Válvula de Descarga Permite que el lodo llene el interior de la sarta de perforación durante los viajes yla vacíe mientras realizamos alguna conexión o sacamos la tubería fuera del pozo.  Permite el paso de lodo hacia la sección de potencia.  La válvula opera 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. 

Sección de Potencia (Rotor/Estator) 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 a la barrena. 

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 puntos coincidentes 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. 

Sección Ajustable (Bent Housing) 

Permite graduar la curvatura del motor d e fondo para cualquier aplicación direccional deseada

Sección de Transmisión Es colocado en la parte baja del rotor, dentro de la sección ajustable (bent housing).  Transmite la velocidad rotacional y el torque hacia la sección giratoria y de este al trepano.  Una junta universal convierte el movimient o excéntrico del motor en un movimiento concéntrico dentro de la sección rotaria 

Sección de Rodamientos (Bearing Section) y Sección Giratoria (Drive Shaft Section) La sección giratoria es un componente de acero construido rígidamente. Se encuentra apoyado dentro de la sección de rodamientos (bearing section) a través de rodamientos que soportan esfuerzos radiales y axiales. sección de rodamientos (bearing  La section) transmite la potencia rotacional y el esfuerzo de la perforación al trépano de perforación 

Sección de rodamientos (Bearing Section) Permite la rotación de la barrena sin necesidad de rotación de la sarta.  Posee bolas que giran en pistas de carburo de tungsteno.  Son sellados o lubricados por lodo.  Sobre la sección de baleros esta la Camisa Estabilizadora que es intercambiable de acuerdo a la aplicación direccional requerida.  Soportan el peso axial cuando se perfora. 

Motores hidráulicos tipo turbina

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Es la herramienta deflectora que mas se usa actualmente. Lo impulsa el lodo de perforación, que fluye por la sarta. El motor genera la fuerza de torsión pozo abajo lo que elimina la necesidad de dar torsión a la sarta

Primera variación del motor Es una recia unidad axial multietapa que ha demostrado ser muy eficiente y confiable, especialmente en formaciones duras y semiduras. Consta de una sección multietapa de rotor y estator, una sección de cojinetes, un eje impulsor y un sub eje que hace girar a la barrena

Segunda variación Es el motor de desplazamiento o helicoidal que consta de un motor helicoidal de dos etapas, una válvula de una cavidad en espiral. consiguiente el fluido baja  Por presurizado, entra en la cavidad espiral y el rotor el cual se desplaza y gira. La rotación energiza el eje impulsor y el efecto es fuerza de torsión que hace girar barrena 

Curvas de Funcionamiento