Motor de desplazamiento positivo para fondo de pozo (perforadora PDM)

Un taladro PDM (Motor de Desplazamiento Positivo) es un motor de desplazamiento positivo de fondo de pozo que utiliza fluido de perforación como fuente de energía para convertir la energía hidráulica en energía mecánica. Cuando el lodo bombeado por la bomba de lodo fluye a través delválvula de derivaciónAl entrar en el motor, se genera una diferencia de presión entre la entrada y la salida. Esto hace girar el rotor alrededor del eje del estator, transmitiendo velocidad y par a través de la junta universal y el eje de transmisión a la broca, lo que permite realizar las operaciones de perforación.

Componentes principales

Un taladro PDM consta principalmente de cuatro conjuntos principales: la válvula de derivación,motor de lodo, junta universal y eje de transmisión.

El motor del tornillo es el componente principal de la herramienta. Según la práctica y el análisis teórico, para que un motor funcione eficazmente, la caída de presión por etapa no debe superar los 0,8 MPa. De lo contrario, el motor podría tener fugas, provocando una disminución repentina de la velocidad o una parada completa, lo que podría dañarlo.

Cada etapa del motor se define como una de sus fases. El caudal de lodo utilizado en obra debe mantenerse dentro del rango recomendado; de lo contrario, afectará la eficiencia del motor y podría aumentar el desgaste. Los parámetros de rendimiento del motor de tornillo son los principales parámetros de rendimiento de la perforadora PDM.

El par de salida teórico del motor es proporcional a la caída de presión, mientras que la velocidad de salida es proporcional al caudal de lodo de entrada. A medida que aumenta la carga, disminuye la velocidad de rotación de la herramienta. Por lo tanto, controlando la lectura del manómetro y el caudal de la bomba en superficie, se pueden gestionar el par y la velocidad de rotación en el fondo del pozo.

Sección de válvula de derivación

La válvula de derivación se compone de un cuerpo, un manguito, un carrete, un resorte y otros componentes. Bajo la acción de la presión, el carrete se desliza dentro del manguito. El movimiento del carrete cambia la dirección del flujo de fluido, lo que permite que la válvula de derivación se encuentre abierta o cerrada.

Durante las operaciones de entrada y salida de la válvula, los conductos del manguito y el cuerpo de la válvula no están sellados, por lo que la válvula de derivación se encuentra en estado de derivación. Esto permite que el lodo de la sarta de perforación evite el motor y entre en el espacio anular.

Cuando el caudal y la presión del lodo alcanzan los valores preestablecidos, el carrete de la válvula desciende, cerrando los puertos de la válvula de derivación. A continuación, el lodo fluye a través del motor, convirtiendo la energía hidráulica en energía mecánica.

Cuando el caudal de lodo es demasiado bajo o la bomba está detenida, el resorte empuja el carrete de la válvula hacia arriba, abriendo los orificios de derivación y poniendo la válvula en estado de derivación.

Motor (Sección de potencia)

El motor consta de un estator y un rotor. El estator se forma mediante el moldeo por inyección de un revestimiento de caucho dentro de un tubo de acero. Su orificio interno tiene forma espiral con parámetros geométricos específicos. El rotor es una varilla roscada con superficie endurecida.

El rotor y el estator engranan entre sí. La diferencia en sus terminales crea cavidades helicoidales selladas, que facilitan la conversión de energía.

Las hélices del rotor del motor pueden ser monolobuladas o multilobuladas. Cuantos menos lóbulos tenga el rotor, mayor será la velocidad y menor el par motor; cuantos más lóbulos tenga, menor será la velocidad y mayor el par motor.

Junta universal

La función de la junta universal es convertir el movimiento planetario del motor en rotación de eje fijo para el eje de transmisión y transmitir el par y la velocidad generados por el motor al eje de transmisión y, posteriormente, a la broca. Se suele utilizar una junta universal de eje flexible.

Eje de transmisión

La función del eje de transmisión es transmitir la potencia rotatoria del motor a la broca, soportando al mismo tiempo las cargas axiales y radiales generadas por el peso sobre la broca. Por lo tanto, el eje de transmisión requiere alta dureza, resistencia al desgaste y una larga vida útil. El tratamiento térmico de temple puede prolongar considerablemente la vida útil del eje de transmisión.

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