Motores de Fondo

• Un motor de fondo es una herramienta cilíndrica donde se conecta la barrena para perforar un agujero y tiene la capacidad de dirigirlo hacia una cierta dirección. Se compone de varias secciones. Un sustituto superior, la sección de potencia, la sección de transmisión, la sección de baleros y flecha impulsora y el cuerpo y cuerdas. A continuación se verán las tres partes principales.

Sección de Potencia

Esta sección consta de un rotor, fabricado en acero inoxidable y un estator, que consiste en un tubo de acero con un elastómetro (hule) moldeado dentro de él. El rotor y el estator tienen perfiles helicoidales similares llamados lóbulos, pero el rotor tiene un lóbulo menos que el estator. Hay diferentes combinaciones de rotor-estator. A esta combinación se le llama relación. Las relaciones más comunes son 3:4, 4:5 y 7:8. Normalmente, entre mas grande es el número de lóbulos, mayor es el torque generado por el motor. Al hacer pasar un fluido a través de la sección de potencia, el rotor gira y a su vez, hace girar la barrena.

Sección de Transmisión

Esta sección está acoplada a la parte inferior del rotor. Transmite la velocidad rotacional y torque generado por la sección de potencia hacia los baleros y la flecha impulsora.La rotación es transmitida a través de la flecha impulsora. La sección transmisora contiene la junta ajustable, que es donde se gradúa la deflexión del motor de fondo. Esta varía desde 0° hasta 3°.

Sección de Baleros

Esta sección transmite el impulso de perforación y la potencia rotacional de la flecha impulsora hasta la barrena. Consiste en una flecha de acero forjado soportada por baleros que absorben las cargas axiales y radiales. Los baleros axiales tienen múltiples pistas para balines lubricados por lodo.

Los motores de fondo son potenciados por el flujo de lodo de

perforación. Los dos importantes tipos de motores de fondo son:

1.- Motores de desplazamiento Positivos (PDM).1.- Motores de desplazamiento Positivos (PDM).

Consta de un motor helicoidal de dos etapas, válvula de

descarga, conjunto de bielas, conjunto de cojinetes y eje. Este

motor posee una cavidad en espiral forrada de caucho, provista

de una sección transversal elíptica que aloja un rotor sinuidal de

acero. 

2.- Turbinas2.- Turbinas

Es una unidad axial multi etapa que demuestra ser muy eficiente y

confiables, especialmente en formaciones semiduras a duras.

La turbina convierte la energía hidráulica proveniente del lodo en

energía mecánica rotativa para ser entregada a la mecha de

perforación

Drill Collars

Los drill collars son herramientas tubulares rígidas y pesadas. Se utilizan en la parte inferior de la sarta de perforación para proveer de peso y rigidez a la barrena. Los hay lisos y espirales. Se fabrican en diferentes materiales, pero los más comunes son de acero. Los hay también de una aleación de metales, que los hacen antimagnéticos.

Drill Collars Cortos

Los drill collars cortos son una versión más pequeña de los drill collars

normales. Se pueden fabricar de cortes de estos últimos. La utilidad mas

común con fines direccionales es la de aportar mayor longitud entre los dos

puntos de contacto de la geometría de la sarta de perforación (como se

verá mas adelante) y cuando el drill collar es antimagnético, se usa para

aislar las herramientas magnéticas de fuentes de interferencia de la misma

índole.

Válvula Contra Presión

Esta herramienta es un sustituto normalmente corto (60 a 90 cm.), que sirve para alojar un cartucho con una válvula tipo “check”, que permite el flujo hacia abajo, pero no de regreso (flujo a la inversa). Esto es de suma importancia cuando el pozo aporta fluidos y la válvula les impide el paso hacia el interior de la sarta de perforación.

Son usadas para prevenir sifoneo. Las VALVULAS DE CONTRA PRESION mantienen una presion ajustada a la salida de la bomba (descarga),

para asegurar una dosificacion precisa y tambien son

usadas para prevenir sifoneo. El uso de la Valvula de Contra

Presion asegura la operacion adecuada de las valvulas check de

la bomba, cuando la presion del sistema al que esta dosificando

el fluido es muy baja.

Porta Barrena Lisa y Estabilizada

• Este es un sustituto con caja en los dos extremos que normalmente se conecta a la barrena. Está fabricada de tal manera que se puede alojar un cartucho de válvula contra presión.

Tuberia de Perforacion Pesada

(TP HW)

Este es un miembro de la sarta de perforación con mediano peso y dimensiones similares a la tubería de perforación para un manejo más fácil. El tubo de pared pesada está acoplada a juntas de herramienta extra-largas. La TP HW es menos rígida que los drill collars y la superficie de contacto con las paredes del pozo, es mucho menor, reduciendo así el riesgo de una pegadura. También permite la perforación con altas revoluciones y puede correrse en pozos con cambios en inclinación y dirección reduciendo los problemas de conexiones y fatiga. Hoy en día, la tendencia en el diseño de las sartas de perforación apunta hacia la utilización de menos Drill Collars y más TP HW, para darle peso a la barrena .