Qu'est-ce qu'un moteur de boue?
Également appelé moteur de forage, un moteur à boue est un dispositif utilisé dans les procédures de forage géologique. Techniquement, un moteur à boue est une pompe à déplacement positif à cavité progressive, qui transfère le fluide par la rotation d'un entraînement hélicoïdal. Un tel entraînement est très similaire à ce que l'on trouverait sur une vis d'Archimède, où la forme "à vis" du dispositif peut pousser les liquides et les solides lors de la rotation. Le moteur à boue est légèrement différent, car le fluide de forage ou les gaz comprimés sont utilisés pour créer le mouvement excentrique trouvé dans les moteurs à boue. Le mouvement excentrique est ensuite converti en mouvement concentrique qui fait tourner un foret.
En règle générale, les moteurs à boue tournent entre 60 et 100 tours par minute (tr / min). Des vitesses de rotation plus élevées sont souvent évitées, car le couple diminue à mesure que la vitesse de rotation augmente. Pour cette raison, les moteurs à boue tournent très rarement à plus de 100 tours / minute. La perte de couple n’est pas la seule variable en ce qui concerne les opérations de forage efficaces; des vitesses de rotation plus basses sont également souhaitables en raison de la diminution de l'usure du moteur à boue et du foret, ce qui contribue à augmenter simultanément l'efficacité du forage et la longévité.
Les moteurs de boue de forage sont constitués d’une variété de composants qui constituent leur ensemble. Le sous-marin supérieur relie le train de tiges au moteur de boue lui-même. Vient ensuite la section de puissance, où le rotor et le stator sont optimisés pour une puissance de sortie maximale. La section de puissance est connectée à la transmission, où la rotation excentrique du moteur à boue est convertie en mouvement concentrique pour le foret. Après la transmission, un logement de palier résistant à la pression se connecte à la sous-semelle inférieure et au foret.
Pour la plupart, le forage moteur à boue est utilisé dans le forage dirigé. Le forage dirigé s’applique à tous les processus de forage non verticaux, qui conviennent le mieux aux moteurs à boue. En effet, le forage dirigé nécessite souvent que le trou se plie vers la zone souhaitée à certains moments du processus de forage. Faire cela sans moteur à boue peut être coûteux et inefficace car les moteurs de forage ont la capacité de se plier et de fléchir à des angles limités. Dans les forages verticaux, il n’est pas nécessaire de plier le trou foré.
L'un des principaux inconvénients des moteurs à boue est la garniture du stator, qui est un élastomère. Idéalement, une telle doublure serait capable de résister à des environnements difficiles et extrêmes pendant de plus longues périodes, mais un élastomère pouvant résister à de telles conditions pendant de longues périodes n'a pas encore été développé. Pour cette raison, la plupart des pannes de moteurs de forage résultent de problèmes d'élastomère.