Borrhålsmotor med positiv förträngning (PDM-borr)

En PDM-borr (Positive Displacement Motor) är en positiv deplacementmotor i borrhålet som använder borrvätska som kraft för att omvandla hydraulisk energi till mekanisk energi. När slammet som pumpas av slampumpen flödar genombypassventiloch kommer in i motorn, bildas en viss tryckskillnad mellan motorns inlopp och utlopp. Detta pressar rotorn att rotera runt statorns axel, vilket överför hastighet och vridmoment via universalkopplingen och drivaxeln till borrkronan, vilket möjliggör borroperationer.

Primära komponenter

En PDM-borr består huvudsakligen av fyra huvudenheter: bypassventilen,lermotor, universalkoppling och drivaxel.

Skruvmotorn är verktygets huvudkomponent. Enligt praktik och teoretisk analys bör tryckfallet per motorsteg inte överstiga 0,8 MPa för att en motor ska fungera effektivt. Annars kan motorn läcka, vilket orsakar en snabb hastighetsminskning eller ett fullständigt stopp, vilket kan skada motorn.

En motorledning definieras som ett steg. Slamflödeshastigheten som används på plats bör hålla sig inom det rekommenderade intervallet; annars kommer det att påverka motorns effektivitet och kan öka slitaget. Skruvmotorns prestandaparametrar är de primära prestandaparametrarna för PDM-borren.

Motorns teoretiska utgångsmoment är proportionellt mot tryckfallet, medan utgångshastigheten är proportionell mot det ingående slammflödet. När belastningen ökar minskar verktygets rotationshastighet. Genom att kontrollera tryckmätarens avläsning och pumpflödeshastigheten på ytan kan därför borrhålsmomentet och rotationshastigheten styras.

Bypassventilsektion

Bypassventilen består av en ventilkropp, en ventilhylsa, en ventilspol, en fjäder och andra komponenter. Under tryckets inverkan glider ventilspolen inuti ventilhylsan. Ventilspolens rörelse ändrar vätskeflödets riktning, vilket kan försätta bypassventilen i antingen bypassläge eller stängt tillstånd.

Under in- och utlösning är passagerna i ventilhylsan och ventilhuset inte tätade, så bypassventilen är i bypass-läge. Detta gör att slam från borrsträngen kan passera förbi motorn och komma in i ringen.

När slammets flödeshastighet och tryck når standardinställda värden, rör sig ventilspolen nedåt och stänger bypassventilens portar. Sedan flödar slammet genom motorn och omvandlar hydraulisk energi till mekanisk energi.

När slamflödet är för lågt eller pumpen stoppas, trycker fjädern upp ventilspolen, vilket öppnar bypass-portarna och försätter ventilen i bypass-läge.

Motor (kraftsektion)

Motorn består av en stator och en rotor. Statorn formas genom formsprutning av ett gummifoder till ett stålrör. Dess inre borrning har en spiralform med specifika geometriska parametrar. Rotorn är en skruvstång med en härdad yta.

Rotorn och statorn griper in i varandra. Skillnaden i deras ledningar skapar förseglade spiralformade hålrum, vilket underlättar energiomvandling.

Motorrotorns spiraler kan vara enlobbiga eller flerlobbiga. Ju färre rotorlober, desto högre hastighet och desto lägre vridmoment; ju fler lober, desto lägre hastighet och desto högre vridmoment.

Universalkoppling

Universalknutens funktion är att omvandla motorns planetrörelse till rotation med fast axel för drivaxeln och att överföra vridmomentet och hastigheten som genereras av motorn till drivaxeln och därefter till borrkronan. Universalknut av flexibel axeltyp används vanligtvis.

Drivaxel

Drivaxelns funktion är att överföra motorns rotationskraft till borrkronan samtidigt som den motstår de axiella och radiella belastningar som genereras av vikten på borrkronan. Därför kräver drivaxeln hög hårdhet, slitstyrka och lång livslängd. Härdningsbehandling kan avsevärt förlänga drivaxelns livslängd.

Kontakt: Jessie Zhou

Mobil/Whatsapp: +0086-18109206861

Email: energy@landrilltools.com