Aplicaciones

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
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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.)