Τι είναι ο κινητήρας λάσπης;

Γνωστός και ως κινητήρας γεώτρησης, ο κινητήρας λάσπης είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται σε διαδικασίες γεωλογικών γεωτρήσεων. Τεχνικά, ένας κινητήρας λάσπης είναι μια αντλία θετικής μετατόπισης προοδευτικής κοιλότητας, η οποία μεταφέρει υγρό μέσω της περιστροφής μιας ελικοειδούς κίνησης. Μια τέτοια κίνηση μοιάζει πολύ με αυτό που θα συναντούσε κανείς σε μια βίδα του Αρχιμήδη, όπου το σχήμα «βίδας» της συσκευής μπορεί να ωθήσει τόσο υγρά όσο και στερεά όταν περιστρέφεται. Ο κινητήρας λάσπης είναι ελαφρώς διαφορετικός, επειδή το υγρό γεώτρησης ή τα συμπιεσμένα αέρια χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία της έκκεντρης κίνησης που βρίσκεται στους κινητήρες λάσπης. Η έκκεντρη κίνηση στη συνέχεια μετατρέπεται στην ομόκεντρη κίνηση που περιστρέφει ένα τρυπάνι.

Συνήθως, οι κινητήρες λάσπης περιστρέφονται με ταχύτητα από 60 έως 100 στροφές ανά λεπτό (RPM). Οι υψηλότερες ταχύτητες περιστροφής συχνά αποφεύγονται, επειδή η ροπή θα μειώνεται καθώς αυξάνεται η ταχύτητα περιστροφής. Για το λόγο αυτό, οι κινητήρες λάσπης περιστρέφονται πολύ σπάνια με περισσότερες από 100 σ.α.λ. Η απώλεια ροπής δεν είναι η μόνη μεταβλητή όταν πρόκειται για αποτελεσματικές εργασίες διάτρησης. Οι χαμηλότερες στροφές ανά λεπτό είναι επίσης επιθυμητές λόγω της μειωμένης φθοράς στον κινητήρα λάσπης και στο τρυπάνι, γεγονός που συμβάλλει στην αύξηση της απόδοσης και της μακροζωίας της διάτρησης ταυτόχρονα.

Οι κινητήρες λάσπης διάτρησης αποτελούνται από μια ποικιλία εξαρτημάτων που αποτελούν τη συνολική τους συναρμολόγηση. Το επάνω δευτερεύον συνδέει τη χορδή του τρυπανιού με τον ίδιο τον κινητήρα λάσπης. Ακολουθεί το τμήμα ισχύος, όπου ο ρότορας και ο στάτορας έχουν βελτιστοποιηθεί για μέγιστη απόδοση ισχύος. Το τμήμα ισχύος συνδέεται με το κιβώτιο ταχυτήτων, όπου η έκκεντρη περιστροφή από τον κινητήρα λάσπης μετατρέπεται σε ομόκεντρη κίνηση για το τρυπάνι. Μετά το κιβώτιο ταχυτήτων, ένα ανθεκτικό στην πίεση περίβλημα ρουλεμάν συνδέεται με το κάτω υπόβαθρο και το τρυπάνι.

Ως επί το πλείστον, η γεώτρηση με κινητήρα λάσπης χρησιμοποιείται στην κατευθυντική γεώτρηση. Η κατευθυνόμενη διάτρηση ισχύει για όλες τις μη κατακόρυφες διαδικασίες διάτρησης, οι οποίες είναι οι πλέον κατάλληλες για κινητήρες λάσπης. Αυτό συμβαίνει επειδή η κατευθυντική διάτρηση απαιτεί συχνά η οπή να κάμπτεται προς την επιθυμητή περιοχή σε ορισμένα σημεία κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διάνοιξης. Κάνοντας αυτό χωρίς κινητήρα λάσπης μπορεί να είναι δαπανηρό και αναποτελεσματικό, επειδή οι κινητήρες γεώτρησης έχουν την ικανότητα να κάμπτονται και να κάμπτονται σε περιορισμένες γωνίες. Στην κατακόρυφη διάτρηση, δεν υπάρχει ανάγκη για κάμψη στην τρύπα που ανοίγεται.

Ένα από τα σημαντικότερα μειονεκτήματα των κινητήρων λάσπης είναι η επένδυση του στάτορα, που είναι ελαστομερές. Στην ιδανική περίπτωση, μια τέτοια επένδυση θα μπορούσε να αντέχει σε τραχιά και ακραία περιβάλλοντα για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, αλλά ένα ελαστομερές που να μπορεί να αντέξει τέτοιες συνθήκες για μεγάλες χρονικές περιόδους δεν έχει ακόμη αναπτυχθεί. Για το λόγο αυτό, οι περισσότερες αστοχίες του κινητήρα γεώτρησης οφείλονται σε προβλήματα ελαστομερών.