Facultad de Ingeniería - UBA Técnicas Energéticas - 67.56 Motores de perforación Introducción • Objetivos del desarrollo de motores de perforación • Aplicaciones variadas => Motores específicos • 1956 => Motores de Fondo – Perforación horizontal – Sistemas de dirección – Alcance extendido – Reducción de Costos Aplicaciones • • • • Aplicaciones convencionales Aplicaciones en pozos rectos Aplicaciones direccionales Perforación “Casing” Aplicaciones Convencionales • Baja velocidad, par elevado • Adecuado para: – Comienzos de pozo – Correcciones de curso – Control de inclinación – Desviaciones de perforación • Bajo costo • Fácil mantenimiento Aplicaciones en pozos rectos • Incremento ROP • Control direccional en aplicaciones adversas • Mayores beneficios con desarrollos de trépanos PDC y secciones de potencias más potentes Aplicaciones direccionales • Estabilizadores • Armadura ajustable • Rotación selectiva de la columna de perforación => trayectoria • Adecuado para: – Atravesar objetivos complejos – Pozos horizontales angostos – Pozos verticales con tendencia a desviarse Selección de motores de perforación • Aplicaciones – Tipos de Perforación (vertical, direccional, horizontal) – Perforación Casing – Perforación con aire – Apertura y cierre del Pozo – Evitar el uso de Casing Selección de motores de perforación • Otros factores – – – – Tipo de Trépano Velocidad y par motor WOB y caída de presión en la herramienta Tasa de flujo / Velocidad angular requerida para limpiar el pozo – Tipo de fluido o lodo (composición) y temperatura de circulación de fondo – Tamaño del pozo Conjunto de fondo (BHA) • Elementos básicos – – – – – trépano motor de lodo estabilizadores portamechas tubos pesados de perforación – threadforms (uniones para conexiones rotatorias) – MWD – LWD Diseño del motor de perforación • Válvula de vacío - Dump Valve o Crossover sub - Permite el paso del fluido de perforación y su drenado Diseño del motor de perforación • Parada de emergencia - Safety Catch Sub - Opcional - Remueve componentes - Para motores de aplicaciones extremas Diseño del motor de perforación • Conjunto de sección de potencia - Power Section - Rotación del trépano - Rotor - Estator Diseño del motor de perforación • Conjunto de acoplamiento - Coupling Assembly - Transmite el par motor rotacional - Movimiento excéntrico en concéntrico al eje - Acoplamiento flexible Diseño del motor de perforación • Conjunto de cojinete - Bearing Assembly - Soporte del eje - Afectado por WOB, tasa de circulación, caída de presión en el trépano. - Cojinete de empuje (Thrust Bearings) - Cojinete de soporte radial (Radial Bearings) Motores RSS • RSS = Rotary Steerable System • Modo Deslizamiento - Fuerzas de fricción - Lento - Atascamiento o Deslizamiento • Modo Rotación - Mejor calidad de pozo Modo de rotación • Caracteristicas – Soporta un mayor WOB – Velocidad de rotación limitada en el rotor – Eje de transmisión robustecido – Elastómeros especiales – Cojinetes aptos Modo de rotación • Ventajas – Elimina exceso de ruido – Mayor ROP y eficiencia del sistema – Excelente control direccional – Minimiza atascamiento y deslizamiento (fricción) – Optimiza PDC – Menor desgaste de la tubería de revestimiento Curvas de funcionamiento • Velocidad (rpm) Curvas de funcionamiento • Potencia (hp) Curvas de funcionamiento • Torque (libra-pie) Beneficios de nuevas tecnologías Mejoras tecnológicas • Tren de transmisión • Conexiones más fuertes y materiales de mayor grado • Mejoras en la sección de potencia • Altas temperaturas • Estator Bibliografía • • • • • • • • Oilfield Review -www.slb.com Oilfield Glossary -www.glossary.oilfield.slb.com NQL Energy Services -www.nql.com Baker Hughes INTEQ -www.bakerhughes.com/inteq CavoDrilling Motors -www.cavodm.com National Oilwell Varco-http://www.natoil.com El abecé del Petróleo y del Gas –IAPG Equipos y herramientas –Nociones de perforación, terminación de pozos y extracción –Instituto del Gas y del Petróleo–FIUBA 2005 • Trabajo de Juan Lugaro (alumno de T.E.)