Conosciuto anche come motore di perforazione, un motore di fango è un dispositivo utilizzato nelle procedure di perforazione geologica. Tecnicamente, un motore a fango è una pompa volumetrica a cavità progressiva, che trasferisce il fluido attraverso la rotazione di una trasmissione elicoidale. Tale azionamento è molto simile a quello che si troverebbe su una vite di Archimede, dove la forma a “vite” del dispositivo può spingere sia liquidi che solidi quando viene ruotata. Il motore del fango è leggermente diverso, perché vengono utilizzati fluidi di perforazione o gas compressi per creare il movimento eccentrico che si trova all’interno dei motori del fango. Il movimento eccentrico viene quindi convertito nel movimento concentrico che fa girare una punta da trapano.
In genere, i motori del fango ruotano da 60 a 100 giri al minuto (RPM). Spesso si evitano velocità di rotazione più elevate, poiché la coppia diminuisce all’aumentare della velocità di rotazione. Per questo motivo, molto raramente i motori a fango vengono fatti ruotare a più di 100 giri/min. La perdita di coppia non è l’unica variabile quando si tratta di operazioni di perforazione efficienti; sono desiderabili anche giri al minuto inferiori a causa della ridotta usura del motore del fango e della punta del trapano, che aiuta ad aumentare l’efficienza di perforazione e la longevità contemporaneamente.
I motori per fanghi di perforazione sono costituiti da una varietà di componenti che costituiscono il loro assemblaggio complessivo. Il sub superiore collega la batteria di perforazione al motore del fango stesso. La prossima è la sezione di potenza, dove il rotore e lo statore sono ottimizzati per la massima potenza. La sezione di potenza è collegata alla trasmissione, dove la rotazione eccentrica del motore del fango viene convertita in movimento concentrico per la punta del trapano. Dopo la trasmissione, un alloggiamento del cuscinetto resistente alla pressione si collega al sub inferiore e alla punta del trapano.
Per la maggior parte, la perforazione con motore a fango è impiegata nella perforazione direzionale. La perforazione direzionale si applica a tutti i processi di perforazione non verticale, che sono più adatti per i motori del fango. Questo perché la perforazione direzionale spesso richiede che il foro si pieghi verso l’area desiderata in determinati punti durante il processo di foratura. Farlo senza un motore di fango può essere costoso e inefficiente perché i motori di perforazione hanno la capacità di piegarsi e flettersi ad angoli limitati. Nella perforazione verticale, non è necessaria una curvatura nel foro da praticare.
Uno dei principali svantaggi dei motori a fango è il rivestimento dello statore, che è un elastomero. Idealmente, un tale rivestimento sarebbe in grado di resistere ad ambienti difficili ed estremi per periodi di tempo più lunghi, ma deve ancora essere sviluppato un elastomero in grado di resistere a tali condizioni per lunghi periodi di tempo. Per questo motivo, la maggior parte dei guasti del motore di perforazione deriva da problemi di elastomero.