Pozitif Deplasmanlı Motorlar (PDM)

Genellikle çamur motoru olarak bilinen Pozitif Deplasmanlı Motor (PDM)Pozitif Deplasmanlı Motor (PDM), sondaj sıvısının hidrolik enerjisini mekanik dönüşe dönüştüren hacimsel bir kuyu içi elektrikli alettir. Yönlü delme, yatay kuyular ve düz-delik uygulamalarında yaygın olarak kullanılan PDM, sondaj dizisinin tamamını yüzeyden döndürmeden uç dönüşünün hassas kontrolünü sağlar.

Bir PDM, yüzey çamur pompalarından pompalanan sondaj sıvısı (çamur) ile çalıştırılır. Sıvı bir baypas valfinden akıp motor bölümüne girdiğinde, motorun giriş ve çıkışında bir basınç farkı oluşur. Bu basınç düşüşü, rotorun stator içinde eksantrik olarak dönmesine neden olur. Dönme hızı ve tork, üniversal bir mafsal (esnek mil) ve bir tahrik mili tertibatı aracılığıyla matkap ucuna iletilerek delme işlemlerine olanak sağlanır.

Bir PDM dört ana montajdan oluşur:

1. Baypas Vanası
2. Hidrolik Motor (Stator ve Rotor)
3. Üniversal Mafsal (Esnek Şaft)
4. Tahrik Mili Grubu

1. Baypas Vanası

Baypas valfi bir valf gövdesi, valf manşonu, valf göbeği ve yaydan oluşur. Sıvı basıncının etkisi altında valf göbeği, akış yolunu değiştirerek manşon içinde kayar. Valfin iki durumu vardır:

• Baypas Durumu (Açık):İçeri veya dışarı tetikleme sırasında (çamur akışı düşük veya durduğunda), yay çekirdeği yukarı iterek bypass portlarını açar. Delme ipindeki çamur, motoru atlayarak halkanın içine çıkar.
• Kapalı Durum:Çamur akış hızı ve basıncı belirli bir değere ulaştığında çekirdek aşağı doğru kayar ve bypass portlarını kapatır. Daha sonra çamurun tamamı motordan geçerek basınç enerjisini mekanik dönüşe dönüştürür.

2. Motor Bölümü (Stator ve Rotor)

Motor PDM'nin temel bileşenidir.

Stator:Belirli geometrik parametrelerle sarmal bir şekle kalıplanmış elastomer (kauçuk) astarlı çelik bir boru.

Rotor:Statorla birleşen sert-kaplamalı çelik sarmal vida (tipik olarak krom-kaplamalı veya sert-yüzeyli).

Rotor ve stator bir dizi kapalı boşluk oluşturur. Çamur basıncı rotoru stator içinde eksantrik olarak dönmeye zorladığından, dönüş uca iletilir. Tek bir sarmal adım (bir tam diş) bir aşamaya eşittir. Verimli çalışma için aşama başına basınç düşüşü 0,8 MPa'yı (yaklaşık 116 psi) aşmamalıdır; bunun ötesinde iç sızıntı (kayma) artar, rotor hızı keskin bir şekilde düşer ve motorda hasar meydana gelebilir.

Performans Özellikleri:

• Teorik çıkış torku motor basınç düşüşüyle ​​orantılıdır.
• Çıkış dönüş hızı (RPM), giriş çamuru akış hızıyla orantılıdır.
• Yük (bit torku) arttıkça motor hızı azalır.

Delici, yüzey pompası basıncını ve akış hızını izleyerek kuyu içi torku ve devir sayısını etkili bir şekilde kontrol edebilir.

Rotor Lobları (Dişler):Rotorlar tek-loblu veya çok-loblu olabilir.

• Daha az lob (örn. 1:2)→ Daha yüksek devir, daha düşük tork.
• Daha fazla lob (örn. 7:8)→ Daha düşük devir, daha yüksek tork (yatay delme gibi yüksek-torklu uygulamalar için idealdir).

3. Üniversal Mafsal (Esnek Mil)

Üniversal mafsal, rotorun gezegensel (eksantrik) hareketini tahrik milinin eşmerkezli (eksenel) dönüşüne dönüştürür. Çoğu modern PDM, güvenilirlik ve kompaktlık için esnek bir şaft (esnek-şaft) tasarımı kullanır.

4. Tahrik Mili Grubu

Tahrik mili, dönüş ve torku kardan mafsalından matkap ucuna iletir. Aynı zamanda delme sırasında karşılaşılan eksenel (uç-ağırlık{-) ve radyal yükleri de taşır. Bu nedenle tahrik milleri yüksek sertlik, mükemmel aşınma direnci ve uzun servis ömrü gerektirir. Isıl işlem (su verme ve temperleme), tahrik mili bileşenlerinin servis ömrünü önemli ölçüde uzatmak için yaygın olarak uygulanır.

Operasyonel Yönergeler

• Akış Hızı:Gerçek çamur akış hızı, üreticinin tavsiye ettiği aralıkta kalmalıdır. Aşırı akış aşınmayı hızlandırabilir; yetersiz akış motor verimliliğini azaltır.
• Basınç Düşüşü:Motordaki basınç düşüşünü izleyin. Ani bir artış veya düzensiz davranış, motorun durduğuna veya dahili hasara işaret edebilir.
• Başlangıç ​​Torku:Başlangıçtaki kopma torku çalışma torkundan daha yüksek olabilir; operatörler yükü yavaşça uygulamalıdır.

Uygulamalar

PDM'ler aşağıdakiler için gereklidir:

• Yönlü ve yatay delme (bükülmüş gövdeli).
• Yan izleme ve{0}yeniden giriş sondajı.
• Sarmal boru delme.
• Kontrollü uç hızının istendiği yerde düz-delik delme.

Pozitif Deplasmanlı Motor, hidrolik gücü mekanik dönüşe dönüştüren, dikey, sapmış ve yatay kuyularda verimli delme olanağı sağlayan olgun, güvenilir bir kuyu açma aracıdır. Bileşenlerini ({1}}baypas valfi, motor (stator/rotor), kardan mafsalı ve tahrik milinin- yanı sıra akış hızı, basınç düşüşü, tork ve hız arasındaki ilişkileri anlamak, sondaj performansını optimize etmek ve kuyu içi arızaları önlemek için temel öneme sahiptir. Elastomer teknolojisi, rotor kaplaması ve tahrik millerinin ısıl işlemindeki gelişmeler, PDM'lerin yüksek-sıcaklık, yüksek-tork ve zorlu delme ortamlarında çalışma kapsamını genişletmeye devam ediyor. Daha detaylı bilgi için, daha detaylı ürün bilgisi için lütfen Vigor ekibiyle iletişime geçmekten çekinmeyin.