موتورهای درون چاهی در حفاری جهت‌دار

موتورهای درون چاهی به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: 1- موتورهای توربین 2- موتورهای جابجایی مثبت. موتورهای توربین که با عنوان تور بودریل نیز شناخته می‌شوند، از یک سری پره موجود در روتور و استاتورتشکیل شده است. این موتورها به طور گسترده‌ای در حفاری چاه‌های نفت و گاز روسیه مورد استفاده قرار گرفته و در حال حاضر نیز در برخی نقاط استفاده می‌شوند تا از چرخش رشته حفاری اجتناب گردد. در این موتورها تناوب زیادی از این پره‌های روتور و استاتور وجود دارد که به هر کدام از آنها یک مرحله می‌گویند (بین 25 تا 300 مرحله). روتور دارای تیغه‌هایی بوده که بر روی یک شفت مرکزی قرار داده شده‌اند و زاویه‌دار هستند و استاتور نیز به بدنه موتور چسبیده است. این زاویه باعث می‌شود که جریان گل ورودی در اثر برخورد با پره‌ها، شفت اصلی را به حرکت درآورده و موجب چرخش مته گردد. موتورهای جابجایی مثبت هر یک از این موارد شرایط شروع به حفاری جهت‌دار را تغییر می‌دهند. درصورتی که از آغاز تصمیم به حفاری جهت‌دار باشد هنگام رسیدن به نقطه شروع به انحراف با ابزار حفاری جهت‌دار و موتور درون چاهی حفره به سوی هدف مورد نظر تغییر مسیر داده می‌شود. اصل حاکم بر عملکرد موتورهای pdm، بر عکس قاعده پمپ‌های با حفره پیش رونده می‌باشد. پمپ‌های با حفره پیش رونده تحت عنوان پمپ‌های پیچی و پمپ‌های حفره‌ای نیز شناخته می‌شوند؛ اما امروزه به دلیل اینکه اولین بار این پمپ‌ها توسط مخترع فرانسوی رنه موینو معرفی شدند، بیشتر تحت عنوان مونو پمپ‌ها شناخته می‌شوند. در این پمپ‌ها از چرخش یک روتور جهت جابجایی سیال استفاده می‌شود. اما موتورهای درون چاهی بر خلاف مونو پمپ‌ها، انرژی هیدرولیکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند. این انرژی هیدرولیکی حاصل از پمپ کردن سیال حفاری به درون آن می‌باشد و انرژی مکانیکی خروجی این موتورها، گشتاور و rpm می‌باشد. در شکل و شماتیک کلی یک موتور pdm نشان داده شده است.