Construction/utilisation normale des moteurs à boue

Le général moteur de boue la structure comprend un joint supérieur, qui relie le moteur à boue au train de tiges ;la partie puissance, constituée d'un rotor et d'un stator ;la partie transmission, qui utilise un joint universel homocinétique pour transmettre la puissance excentrique du rotor au foret sous forme de puissance concentrique ;les ensembles de roulements de protection qui protègent l'outil de la pression de fond et de la pression de fond ;et des sous-marins inférieurs qui relient le moteur à boue au foret.

Lorsque le foret touche le fond et que le moteur fonctionne efficacement, la pression dans le système de fluide peut augmenter de manière significative. Cela est dû à une limitation à l'intérieur du moteur appelée 'dropout'.Si ce différentiel de pression est trop élevé, le moteur peut caler, ce qui signifie que le foret a cessé de tourner, ce qui peut endommager gravement la surface interne du stator.Les moteurs à boue sont décrits par leur nombre d'étages, leur rapport de lobes et leur diamètre extérieur. Le nombre d'étages est le nombre de torsions complètes du stator d'une extrémité à l'autre, et le rapport de lobes est le rapport du nombre de lobes sur le stator au nombre de lobes du rotor (le stator a toujours un lobe de plus que le rotor). Plus le nombre d'étages est élevé, plus le moteur est puissant.Un nombre plus élevé de lobes signifie une sortie de couple plus élevée (pour une pression différentielle donnée) et un nombre inférieur de lobes signifie que moins de couple est produit mais que le foret tourne plus vite.

Les paramètres de fonctionnement incluent le débit, la vitesse du bit et le couple. La relation entre la géométrie du rotor et du stator détermine la vitesse et le couple. La vitesse est directement proportionnelle au débit et le couple est directement proportionnel à la chute de pression lorsque le fluide traverse le moteur. Plus il y a de lobes , plus le couple est élevé et plus le régime est lent.L'utilisation de moteurs à boue dépend en grande partie de l'efficacité financière.Dans les trous verticaux droits, le moteur à boue ne peut être utilisé que pour augmenter le taux de pénétration (ROP) ou pour minimiser l'érosion et l'usure du train de forage puisque le train de forage n'a pas besoin de tourner aussi vite.Le but principal du moteur à boue est de percer des trous directionnels.Alors que d'autres méthodes peuvent être utilisées pour guider le trépan vers la zone cible souhaitée, elles prennent plus de temps, ce qui augmente le coût du forage.Les moteurs à boue peuvent être configurés pour se plier en utilisant différents paramètres sur le moteur lui-même. Un moteur à boue typique peut être modifié de 0 à 4 degrés, avec environ six incréments de déviation par degré de flexion.La quantité de flex est déterminée par le taux de montée nécessaire pour atteindre la zone cible.À l'aide d'outils de mesure en cours de forage (MWD), les appareils de forage directionnel peuvent diriger le trépan vers la zone cible souhaitée.Un moteur orientable est utilisé pour percer les points de départ.Lors du forage de points déviés, il est important d'éviter de forer des formations molles directement sous des formations dures.Dans les formations abrasives dures, des forces latérales élevées au niveau de la déviation du puits peuvent entraîner une usure importante de la tige du trépan. Idéalement, le point de départ doit être choisi dans une formation uniforme non abrasive.

Avantages

• Les formations extrêmement dures peuvent être forées avec un moteur utilisant des trépans en diamant ou en diamant compact polycristallin (PDC).

• En raison de la vitesse de rotation élevée, des taux de pénétration élevés peuvent être atteints.

• Les cycles de forage seront autorisés quelle que soit la puissance ou le couple produit par le moteur.

Inconvénients majeurs dans les applications pétrolières

Le stator PCPD est la partie principale de la pompe et est généralement revêtu d'élastomère.La plupart des défaillances des pompes PCPD sont dues à ce composant élastomère.Cependant, les conditions de fonctionnement et l'environnement ne doivent pas dégrader ou provoquer une défaillance mécanique des composants en élastomère pendant la durée de vie de l'équipement.Malheureusement, l'industrie ne dispose pas d'élastomères qui peuvent durer plus longtemps, résister aux fluides et solides abrasifs et résister aux déviations aux températures de fonctionnement. propriétés médiocres. Il y a certainement un besoin de meilleurs composés élastomères pour atteindre les zones actuellement inaccessibles au PCPD et pour augmenter la longévité des produits actuels.

1. Les vitesses de bits peuvent être très élevées car une telle sélection de bits est importante. Des vitesses élevées peuvent limiter l'utilisation de certains types de bits.

2. Des exigences de pompe spéciales peuvent être requises car des pressions et des débits spécifiques peuvent être nécessaires pour maintenir un fonctionnement correct et efficace du moteur.

3. S'il est utilisé pour le contrôle directionnel, l'assemblage de fond de trou peut être long, ce qui peut prendre un certain temps pour s'assembler sur le sol de la plate-forme.

4. Les moteurs à boue peuvent être sensibles aux agents d'encrassement. Cela signifie que certains types de fluides de forage ou d'additifs peuvent endommager le moteur ou réduire ses performances.Comme mentionné ci-dessus, un exemple spécifique est l'utilisation d'une boue à base d'huile avec un moteur à boue.Au fil du temps, l'huile peut dégrader les élastomères et les joints du moteur.