“MOTORES DE FONDO (downhole
motors – DHM)”
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a de
dell flu
lujo
jo de
dell lo
lodo
do en
energía mecánica, permiten la rotación del trepano sin necesidad de
transmitir esta rotación desde superficie. Pueden utilizarse tanto para
perfor
per
forar
ar poz
pozos
os vert
vertica
icales
les com
como
o dire
direcci
cciona
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TIPOS DE MOTORES DE FONDO:
Los Motores de Desplazamiento Positivo – PDM.
Las Turbinas que básicamente son bombas centrifugas o axiales.
VENTAJAS DEL USO DE MOTORES DE FONDO:
Proporcionan un mejor control de la desviación.
Posibilidad de desviar en cualquier punto de la trayectoria de un pozo.
Ayudan a reducir la fatiga de la tubería de perforación.
Pueden proporcionar mayor velocidad de rotación en la barrena.
Generan arcos de curvatura suaves durante la perforación.
Se pueden obtener mejores ritmos de penetración.
El uso de motores de fondo, reduce los riesgos de pescados, hace óptima la
perforación y en consecuencia disminuye los costos totales de perforación.
El tipo y diámetro del motor a utilizar depende de los siguientes factores:
Diámetro del agujero.
Programa hidráulico.
Ángulo del agujero al comenzar la operación de desviación.
Accesorios (estabilizadores, lastrabarrenas, codos, etc.).
La vida útil del motor depende en gran medida de las siguientes
condiciones:
Tipo de fluido.
Altas temperaturas.
Caídas de presión del motor.
Peso sobre la barrena.
Tipo de formación.
CLASIFICACIÓN DE MOTORES DE FONDO
.
Motores de baja velocidad
•
Destacados por generar
generar alto torque, lo cuál es ideal para usarlo
en aplicaciones de navegación, incluyendo
i ncluyendo horizonta
horizontales
les para
optimizar la perforación.
Motores a mediana velocidad.
•
Incrementa la tasa de penetración mientras maximizan la vida
v ida de
la mecha, principalmente en grandes/largos intervalos de
penetración.
Motores de alta velocidad.
•
Se destacan
por el bajo
torque
reactivo,
resultando
control
direccional
con bajo
peso
sobre la
mecha. un preciso
Uso de motor de fondo
CORRIENDO AL HOYO
Después que el motor sea bajado al
hoyo y el fluido empiece a fluir, se
deben
realizar
pruebas
presión
de flujo
similares
a lasde
que
se
realizaron en la superficie, esta vez
con el motor rotando libremente sin
tocar fondo.
COMPROBACIÓN Y CHEQUEO
Cuando se prueba el motor antes de
bajarse al hoyo, las salidas de las
válvulas de desvío deben ser bajadas
por debajo de la mesa rotatoria antes
de arrancar las bombas
PERFORANDO
Los aumentos de presión en superficie
están en proporción directa con los
aumentos en la torsión de perforación
de acuerdo con la escala normal de
funcionamiento de los motores.
•
SACANDO EL MOTOR
Cuando la herramienta sale a la
superficie
se debe en
examinar
el
desgaste ocurrido
la balinera
de empuje y el estabilizador
motor
•
•
MOTORES DE FONDO
ACCIONADOS POR
TURBINA
•
MOTORES DE
DESPLAZAMIENTO POSITIVO
Unidad multiet
Unidad
multietapa
apa de alab
alabes
es
configurados para proporcionar rotación
de la mecha por defecto del empuje del
fluido circulado
Es el más usado, el movimiento o giro es
logrado bombeando el fluido a través de
la sarta dentro de las cavidades
progresivas del motor.
PRINCIPIO DE OPERACIÓN
Turbina de Fondo
Motor de Desplazamiento Positivo
Positivo
Rotación
Rotació
Flujo
Rotación
Rotació
Flujo
“MOTORES
“MOTORE
S DE DESPLA
DESPLAZAMIENT
ZAMIENTO
O POSITIVO – PDM’s”.
El primer motor de fondo usado en los campos petroleros fue el Dinadrill. Todos los motores
de fondo constan básicamente de los siguientes elementos:
Válvula
la de Descar
Descarga
ga (Dump
(Dump Valve Assemb
Assembly).
ly).
Válvu
Permite
que
el lodo
llene el
interior de
la sarta
de perforación
durante
los
viajes y la
vacíe
mi entras
mientras
realizamos
alguna
conexión
o sacamos
la tubería
fuera del pozo.
Sección de potencia (rotor/estator).
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
Stator
(Elastometro)
Rotor
Dirección de
la Rotación
Flujo del
Fluido
Universal
Joint
Sección Ajustabl
e (Bent Housin
Housing).
g).
Ajustable
Permite graduar la curvatura del motor de 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.
Sección de Rodamientos (Bearing Section) y Sección Giratoria (Drive
Shaft
Sha
ft Sect
Section
ion).
).
La sección giratoria es un component
componente
e de acero construido rígidamente.
rígidamente. Se
encuentra apoyado
apoyado dentro de la sección de rodamientos
rodamientos (Bearing section) a
través rodamientos que soportan esfuerzos radiales y axiales.
La sección de rodamientos
rodamientos (bearing section) transmite la potencia
potencia rotacional
rotacional y
el esfuerzo de la
l a perforación al trépano de perforación.
“ TURBINAS DE PERFORACIÓN”
Las turbinas de perforación básicamente constan de dos
do s partes:
Sección de Poder o Potencia.
Sección de Rodamientos.
*Seccion de Potencia
Etapas blades
Estabilizador Intercambiable
Adjustable Bent Housing
Estabilizador de seccion
Rodamientos
*Seccion Rodamientos
Rodamientos PDC
Sección de Potencia.
Esta sección provee la potencia a la
l a turbina.
Sección de Potencia
Secció
Alabe
Movil
Rotor
Alabe
Fijo
Stator
Blading
Disk
Rotor
Blading
Disk
Estator
Mud
Fluj
o
Seccion
Motora
Cuerpo
Turbina
Downward
Thrust
Ensamblaje
En Conjunto
Una Etapa
Eje de la
Turbina
Sección de Rodamientos:
Soporta la fuerza axial que se transmite a través del eje, desde la sección
de potencia.
Sección de Rodamientos
Secció
Componentes Rodamiento
Rodamiento Axial
Disco
Movil
Disco
Movil
Rodamientos
Axiales
Labyrinth
Es
sp
p ac
ac ia
ia do r
F rro
o nt
nt
Bearing
Eje
Flexible
Disco
Fijo
Bent
Housing
Front Bearing
Stabiliser
Bit Box Stabilizador
Tamaño de la turbina
Tamaño de la Turbina
Tamañ
Tamaño de Trepano
Tamañ
2 7/8” turbine ( 23 rev/gpm) (1500 a 2200 rpm)
3 ¼” – 4 ½”
3 3/8” turbine ( 14.8 rev/gpm) (800
(800 a 1800 rpm)
rrpm
pm))
4 ¾” – 5 3/8”
4 ¾” turbine (7.44 rev/gpm) (800 a 1600 rpm)
5 5/8” – 6 ¾”
6 5/8” turbine (2.2 a 2.6 rev/gpm) (400 a 1000 rpm)
7 5/8” – 9 7/8”
9 ½” turbine (1.02 rev/gpm) (500 a 800 rpm)
12 ¼” – 17 ½”
Numero de Secciones de la Turbina
T1 - Turbina con una sección de Potencia.
Potencia.
T2 - Turbina con dos secciones de Potencia.
T3 - Turbina con tres secciones
secciones de Potencia.
Potencia.
T1XL- Turbina con una sección Potencia
Potencia extendida.
T1
T2
T1 XL
Perfil de alabe o aleta
Tipos de Aletas o Alabes: Mk1, Mk2 o Mk3, los cuales son seleccionados para
optimizar una aplicación particular.
TEST MW 10 lpg , 200 gpm
VENTAJAS DE LAS TURBINAS VS PDM.
Tiene un confiable control de ángulo y azimut.
Mantiene
del torque.uniforme el perfil del pozo, reduciendo de esta manera el incremento
Mantiene los regímenes de penetración (ROP) en modo deslizamiento (sliding)
como en modo rotario (rotary).
DESVENTAJAS.
Presenta limitaciones en el bombeo de material para perdidas de circulación
(sellantes).
El costo diario de la herramienta es mayor que los PDM.
Las Altas velocidades son demasiadas para usar trépanos ticónicos. Pero hoy
en día ya existen turbinas de baja revolución las cuales tiene aplicación con
este tipo de trépanos.
Tiene muy poca aplicación en las primeras secciones del pozo y en
formaciones blandas.
Presenta altas caída de presión, lo que es una limitación para los trépanos de
poca capacidad de bombas.
Tiene un menor torque de salida.
METODOS DE DIRECCIONAMIENTO.
Fuerza Lateral Directa: Push-the-bit
Fuerza opuesta a la del trepano, aplicada a las paredes del pozo (a través
de aletas pads) haciendo que el trepano adquiera la dirección hacia
donde necesitamos dirigir el pozo.
–
Eje Excéntrico de la Barrena: Point-the-bit
El trepano es direccionado hacia la dirección donde necesitamos perforar
introduciendo un offset sistema parecido a perforar con un motor con bend
housing.
–
0
