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Uma perfuratriz PDM (Motor de Deslocamento Positivo) é um motor de deslocamento positivo de fundo de poço que utiliza fluido de perfuração como fonte de energia para converter energia hidráulica em energia mecânica. Quando a lama bombeada pela bomba de lama flui através do...válvula de desvioAo entrar no motor, forma-se um certo diferencial de pressão entre a entrada e a saída do motor. Isso impulsiona o rotor a girar em torno do eixo do estator, transmitindo velocidade e torque através da junta universal e do eixo de transmissão para a broca, possibilitando assim as operações de perfuração.

Componentes primários

Uma furadeira PDM consiste principalmente em quatro conjuntos principais: a válvula de bypass,motor de lamajunta universal e eixo de transmissão.

O motor de parafuso é o componente principal da ferramenta. De acordo com a prática e a análise teórica, para que um motor funcione eficazmente, a queda de pressão por estágio do motor não deve exceder 0,8 MPa. Caso contrário, o motor pode apresentar vazamentos, causando uma rápida diminuição da velocidade ou uma parada completa, o que pode danificá-lo.

Um estágio do motor é definido como um passo. A vazão de lama utilizada no local deve permanecer dentro da faixa recomendada; caso contrário, afetará a eficiência do motor e poderá aumentar o desgaste. Os parâmetros de desempenho do motor de parafuso são os principais parâmetros de desempenho da perfuratriz PDM.

O torque teórico de saída do motor é proporcional à queda de pressão, enquanto a velocidade de saída é proporcional à vazão de lama de entrada. À medida que a carga aumenta, a velocidade de rotação da ferramenta diminui. Portanto, controlando a leitura do manômetro e a vazão da bomba na superfície, é possível gerenciar o torque e a velocidade de rotação no fundo do poço.

Seção da válvula de bypass

A válvula de bypass é composta por um corpo de válvula, uma camisa de válvula, um carretel de válvula, uma mola e outros componentes. Sob a ação da pressão, o carretel da válvula desliza dentro da camisa. O movimento do carretel altera a direção do fluxo do fluido, o que pode colocar a válvula de bypass em estado de bypass ou em estado fechado.

Durante as manobras de entrada e saída, as passagens na camisa e no corpo da válvula não são vedadas, portanto a válvula de bypass fica na posição de bypass. Isso permite que a lama da coluna de perfuração contorne o motor e entre no espaço anular.

Quando a vazão e a pressão da lama atingem os valores padrão definidos, o carretel da válvula desce, fechando as portas da válvula de bypass. Então, a lama flui através do motor, convertendo energia hidráulica em energia mecânica.

Quando a vazão de lama é muito baixa ou a bomba é desligada, a mola empurra o carretel da válvula para cima, abrindo as portas de desvio e colocando a válvula no estado de desvio.

Motor (Seção de Potência)

O motor consiste em um estator e um rotor. O estator é formado pela moldagem por injeção de um revestimento de borracha em um tubo de aço. Seu furo interno tem formato espiral com parâmetros geométricos específicos. O rotor é uma haste helicoidal com superfície endurecida.

O rotor e o estator se encaixam perfeitamente. A diferença entre seus eletrodos cria cavidades helicoidais seladas, que facilitam a conversão de energia.

As hélices do rotor do motor podem ser de um ou vários lóbulos. Quanto menos lóbulos o rotor tiver, maior será a velocidade e menor o torque; quanto mais lóbulos, menor será a velocidade e maior o torque.

Junta Universal

A função da junta universal é converter o movimento planetário do motor em rotação em torno de um eixo fixo para o eixo de transmissão e transmitir o torque e a velocidade gerados pelo motor para o eixo de transmissão e, subsequentemente, para a broca. Geralmente, utiliza-se uma junta universal com eixo flexível.

Eixo de transmissão

A função do eixo de transmissão é transmitir a potência rotativa do motor para a broca, suportando as cargas axiais e radiais geradas pelo peso da broca. Portanto, o eixo de transmissão requer alta dureza, resistência ao desgaste e longa vida útil. O tratamento térmico de têmpera pode prolongar significativamente a vida útil do eixo de transmissão.