Motor submerso de poço de petróleo

Tipos de motores de poço de petróleo downhole

Um **motor de poço de petróleo downhole** é um componente fundamental do conjunto de perfuração em um poço de petróleo. Ele fornece a energia de rotação necessária para as brocas de perfuração para fraturar formações rochosas subterrâneas e acessar depósitos de petróleo bruto. Vários tipos de motores downhole existem, fatores como eficiência, custo e as características específicas do poço desejado influenciam a escolha.

• Motores de Deslocamento Positivo (PDMs)

  PDMs são um tipo comum de motor downhole. Eles funcionam deslocando progressivamente fluidos através de cavidades seladas, criando diferenciais de pressão que geram força de rotação. A estrutura dos PDMs contém estatores, rotores e seções de potência. A força do fluido então faz o rotor girar dentro do estator, produzindo.Output.volt. PDMs são conhecidos por seu alto torque (força de torção) em baixas velocidades e boa confiabilidade em várias condições de perfuração.

• Sistemas de Direcionamento Rotativo (RSS)

  Sistemas de direcionamento rotativo representam uma abordagem avançada para perfuração direcionada. O RSS controla diretamente a trajetória do poço enquanto simultaneamente gira a coluna de perfuração. Isso garante um furo circular de alta qualidade, muitas vezes menos caro para completar. Um RSS depende de uma mistura de ferramentas downhole sofisticadas e sistemas de superfície, motores controlados eletronicamente e pulsos de lama ou outros tipos de transmissão para o controle. Os sistemas de direcionamento rotativo são benéficos quando o posicionamento preciso do poço e a mínima desvio da trajetória planejada são essenciais. Eles permitem taxas de perfuração rápidas, danos mínimos à formação e eficiência de perfuração aprimorada.

• Perfuração com Tubo Enrolado (CTD)

  A perfuração com tubo enrolado é uma alternativa aos métodos tradicionais de perfuração com juntas. Ele usa um carretel contínuo de tubo flexível para transportar fluidos de perfuração, ferramentas e equipamentos downhole. Os motores de tubo enrolado são integrados à corda de tubo enrolado para fornecer a potência necessária para perfuração. Essa configuração permite a perfuração horizontal e direcionada em ambientes desafiadores, como offshore ou através de poços de produção existentes. A perfuração com tubo enrolado também oferece benefícios como redução do tempo de plataforma, aumento da precisão e a capacidade de perfurar em várias seções de um único local de instalação. O CTD pode ser usado para novos poços de perfuração, perfuração lateral a partir de poços existentes e furos de injeção de ácido sulfúrico e citrato para métodos de recuperação aprimorada de petróleo (EOR).

• Motores Poliedrais Flexíveis

  Motores poliedrais flexíveis são um tipo específico de motor de deslocamento positivo. Seu projeto emprega um rotor poliedral flexível e um estator circular que compreende um recipiente multilobular elástico. Esta configuração permite a conversão eficiente de energia hidráulica em energia mecânica de rotação. Eles apresentam algumas vantagens, por exemplo, seu tamanho compacto, design leve, alta densidade de potência e possivelmente níveis de ruído mais baixos em comparação com outros tipos de motor. No entanto, como qualquer outro motor downhole, a escolha apropriada de motores poliedrais flexíveis deve depender das condições de perfuração e dos requisitos do projeto.

• Motores de Lama

  Motores de lama, também chamados de motores fluidos, representam outro tipo de motor de deslocamento positivo. Eles utilizam diretamente a energia hidráulica do fluido de perfuração (um fluido especializado empregado durante o processo de perfuração) para gerar potência de rotação para a broca de perfuração. O princípio de funcionamento dos motores de lama é baseado na rápida troca de fluido de perfuração através da seção de potência do motor, criando impulso axial e rotação do rotor. Os motores de lama possuem várias vantagens: aumento do torque e da potência de saída em baixas velocidades de rotação, adequação a diversas formações rochosas e altos níveis de eficiência. No entanto, sua seleção também deve levar em consideração cuidadosamente o ambiente de perfuração específico e as necessidades do projeto.

Especificações e manutenção de motores de poço de petróleo downhole

Algumas especificações chave do motor downhole de campo de petróleo:

• Faixa de fluxo

  A faixa de fluxo de trabalho do motor geralmente está entre 30L/min e 200L/min. Quando a vazão de fluido de trabalho está dentro da faixa de fluxo do motor, ele pode obter a potência e o torque nominais.

• Faixa de potência

  De 10Kw a 1000Kw. A potência está tipicamente entre 5HP e 600HP. A seleção específica do modelo de potência pode ser determinada de acordo com o ambiente de trabalho e a carga de trabalho.

• Torque de saída

  Os torques geralmente estão entre 50Nm e 50000Nm. De acordo com a profundidade de operação e a pressão da formação, o torque de saída necessário para as operações de perfuração pode ser determinado.

• Temperatura de operação

  A temperatura de trabalho do motor geralmente está entre -20~80 ℃, e a pressão pode trabalhar sob condições de alta pressão, geralmente entre 10MPa e 70MPa.

• Tamanho e peso do pacote

  De acordo com o modelo específico do motor, o comprimento geralmente está entre 1~5 metros e o peso está entre 100~2000 kg.

Manutenção

Seja um motor de perfuração downhole ou outro tipo, as práticas de manutenção do motor downhole de campo de petróleo incluem:

• Limpar

  Primeiro, limpe a superfície do filtro de óleo com um pano limpo. Certifique-se de que o pano de limpeza não contenha nenhum outro resíduo ou fio que possa ficar na área. Além disso, limpe a areia, o resíduo de composto especial e os fios de seda na área de assentamento, certificando-se de que não haja matéria estranha na área de assentamento.

• Verificar

  Se o diâmetro interno do filtro de óleo é redondo e se o diâmetro externo do tanque de óleo é redondo. Um filtro de óleo redondo ficará quadrado no tanque de óleo. Não apenas promove a circulação adequada do óleo, mas também minimiza o risco de vazamento.

• Substituição

  Substituir o filtro de óleo é essencial para garantir que o motor continue funcionando corretamente e reduzir as despesas operacionais gerais. O filtro de óleo deve ser substituído a cada 5.000 milhas. Se o carro for usado em calor intenso ou clima extremamente frio, ele deve ser substituído antes. O motivo da substituição antecipada em clima extremamente quente ou frio é proteger o motor de desgaste excessivo. O óleo do motor não é apenas um lubrificante, mas também um refrigerador.

• Execute o teste

  Quando o motor tiver concluído a limpeza, inspeção e substituição de peças novas, a próxima etapa é ligar o motor e executar um teste. No entanto, durante o teste, o motor não deve ser acelerado para dar às novas peças do motor um período de amaciamento. Peças como pistão, anéis, mancais e vedações da bomba começarão a desgastar e assentar adequadamente, proporcionando um ajuste melhor à medida que desgastam durante a operação. O óleo circulará do lado de descarga para o lado de sucção da bomba, amaciando ainda mais as vedações da bomba. Isso é ideal para eliminar vazamentos em bombas recém-instaladas e ajuda a aumentar a vida útil do motor. Consulte as recomendações do fabricante sobre o RPM e o período de amaciamento aconselhado.

Cenários de aplicação

• Extração de petróleo convencional: Em plataformas petrolíferas tradicionais, os motores downhole são usados para acionar diretamente as brocas de perfuração, facilitando assim a perfuração de poços de petróleo verticais ou inclinados. A eficiência e confiabilidade dos motores downhole os tornaram equipamentos padrão nas indústrias de extração de petróleo convencional.
• Extração de petróleo offshore: A extração de petróleo offshore se refere ao processo de perfuração de petróleo a partir de leitos marinhos ou águas oceânicas para localizar e extrair recursos petrolíferos. Isso geralmente ocorre em ambientes de alto mar, como no Golfo do México, Mar do Norte, Mar da China Meridional, etc., onde a perfuração convencional em terra não pode ser utilizada. A extração de petróleo offshore, portanto, emprega equipamentos e técnicas especializados para acessar essas reservas de petróleo offshore.
• Extração de petróleo de formação fechada: O petróleo de formação fechada se refere ao petróleo que é armazenado em formações rochosas com baixa permeabilidade, dificultando o fluxo natural do petróleo para a superfície. Isso significa que os depósitos de petróleo de formação fechada geralmente estão enterrados profundamente no subsolo e são difundidos, tornando a extração desafiadora e cara. Graças a tecnologias avançadas como fraturamento hidráulico e perfuração horizontal, os motores downhole têm sido um ator fundamental na extração eficiente de petróleo de formação fechada. Eles permitiram a perfuração e fraturamento precisos de reservatórios de petróleo de formação fechada, facilitando a extração desse valioso recurso energético.
• Desenvolvimento de energia geotérmica: A energia geotérmica se refere à energia derivada do calor armazenado dentro da Terra. Ele utiliza o vapor de alta temperatura ou água quente subterrânea para gerar eletricidade ou fornecer aquecimento. A energia geotérmica é considerada uma fonte de energia renovável e não está sujeita às flutuações dos combustíveis fósseis.

Como escolher um motor de poço de petróleo downhole

Ao procurar um bom motor downhole de poço de petróleo, o comprador deve primeiro considerar o tipo de motor downhole que se adapta à configuração e à tarefa de seu poço. A configuração do poço do comprador deve estar alinhada com a capacidade operacional do motor que ele está tentando obter. Nesse caso, o método de bombeamento do comprador também é importante. Se eles estão usando um PCP, VSM ou SVM, eles terão que escolher motores que funcionem de forma otimizada com esses métodos. Além disso, as dimensões do poço e o ajuste do motor são essenciais para operações suaves e integração perfeita.

As condições de campo desempenham um papel fundamental na seleção do motor. A temperatura e a pressão lá embaixo determinarão a durabilidade e o desempenho do motor downhole do poço de petróleo. Portanto, é justo que os compradores verifiquem se o motor consegue suportar as condições ambientais do poço. Além disso, a potência e o torque de saída necessários do motor devem ser determinados antes de sair para procurar um motor. Diferentes tarefas exigem diferentes níveis de potência e torque. Finalmente, a manutenção e o serviço do motor devem ser considerados. Alguns motores exigem manutenção e serviço mais frequentes do que outros. Nesse caso, será mais fácil escolher um motor com linhas de manutenção acessíveis.

Q&A

P: Como o motor downhole do poço de petróleo é alimentado?

R: Os motores downhole são normalmente alimentados por fluidos de perfuração, também conhecidos como lama. A energia da lama em fluxo é convertida em energia mecânica através do motor, que então aciona a broca de perfuração.

P: Qual é a vida útil dos motores downhole?

R: A vida útil de um motor downhole de poço de petróleo pode variar com base em fatores como a qualidade do motor, o tipo de operação de perfuração, as práticas de manutenção e as condições do poço. Normalmente, os motores downhole são projetados para serem robustos e podem durar de vários meses a alguns anos em condições ideais.

P: Quais são as principais vantagens de usar um motor downhole de poço de petróleo?

R: Os motores downhole de poço de petróleo são essenciais para a perfuração eficiente de poços de petróleo. Eles fornecem alto torque e potência para operações de perfuração, permitem altas taxas de perfuração e ajudam a reduzir o custo da perfuração de poços de petróleo. Além disso, os motores downhole têm diversas aplicações de perfuração e se adaptam a diferentes condições geológicas.

P: Quais são as principais tendências no mercado global de motores downhole de poço de petróleo?

R: Espera-se que o mercado global de motores downhole de poço de petróleo se beneficie da recuperação do setor de petróleo e gás a montante. Em conjunto com os avanços tecnológicos no projeto e desempenho dos motores downhole, o mercado provavelmente testemunhará um crescimento constante.