Bohrer

Was sind Bohrer?

Bohrer sind wichtige Werkzeuge im Bohrprozess und werden zum Erstellen und Erweitern von Bohrlöchern in der Öl-, Gas- und anderen Untergrundanwendungen verwendet. Sie sind dafür ausgelegt, Felsformationen aufzubrechen und Bohrlöcher effizient zu erstellen. Je nach geologischen Bedingungen, den Anforderungen des Bohrlochs und der Art der durchgeführten Bohrung werden unterschiedliche Arten von Bohrern verwendet.

Wie viele Arten von Bohrern gibt es?

1. Rollenkegelbohrer

Rollenkegelmeißel sind eine der in der Industrie am häufigsten verwendeten Bohrerarten. Sie haben drei oder mehr rotierende Kegel mit eingebetteten Einsätzen aus Hartmetall oder Hartmetall. Während die Kegel rotieren, zerkleinern und zermahlen sie den Stein.

• Zweistufige Rollenkegelbohrer: Entwickelt für weiche bis mittlere Formationen.
• Dreistufige Rollenkegelbohrer: Wird für härtere Formationen verwendet.
• Variationen: Einschließlich PDC-Bohrer (Polycrystalline Diamond Compact) und Tricone-Bohrer.

2. Polykristalline Diamant-Kompaktbohrer (PDC)

PDC-Bohrer bestehen aus einer Matrix aus synthetischen Diamanten und sind für ihre Haltbarkeit und Effizienz bekannt. Sie werden häufig zum Bohren durch harte Felsformationen verwendet.

• Merkmale: Bieten eine hohe Eindringrate (ROP) und sind für eine breite Palette von Gesteinsformationen geeignet.
• Vorteile: Langlebig und effizient für Hochgeschwindigkeitsbohren.

3. Diamantbohrer

Diamantbohrkronen verwenden Industriediamanten oder diamantimprägnierte Materialien zum Bohren. Sie sind für extrem harte und abrasive Gesteinsformationen konzipiert.

• Arten: Umfasst Bohrer aus Naturdiamanten und Bohrer aus synthetischen Diamanten.
• Anwendungen: Wird in harten und abrasiven Formationen verwendet, in denen andere Bohrer schnell verschleißen können.

4. Hammerbohrer

Hammerbohrer, auch Imlochhämmer (DTH) genannt, verwenden einen Schlagmechanismus, um Gestein zu zerschlagen. Sie schlagen schnell auf das Gestein ein und zerbrechen es in kleine Stücke.

• Merkmale: Besteht aus einer Hammer- und Bohrerbaugruppe, die im Tandem arbeitet.
• Anwendungen: Ideal für harte, verfestigte Felsformationen.

5. Bohrkronen

Kernbohrer sind dafür ausgelegt, eine zylindrische Kernprobe aus der Gesteinsformation zu entnehmen. Sie werden bei geologischen Erkundungen zur Analyse der Gesteinseigenschaften eingesetzt.

• Arten: Enthält Diamantbohrkronen und Hartmetallbohrkronen.
• Anwendungen: Wertvoll für Exploration, geotechnische Studien und die Bewertung mineralischer Ressourcen.

6. Profilfräser

Profilfräsmeißel werden zum Schneiden und Entfernen von Rohrabschnitten aus einem Bohrloch verwendet. Sie sind für Eingriffe und Reparaturarbeiten an Bohrlöchern unverzichtbar.

• Anwendungen: Wird verwendet, um Abschnitte von Gehäusen oder Rohren auszufräsen, um Zugang zu verschiedenen Teilen des Bohrlochs zu erhalten.

7. Konische Bohrer

Konische Bohrer haben eine kegelförmige Gestalt und werden bei bestimmten Bohrungsarten eingesetzt, bei denen eine spezielle Bohrlochform erforderlich ist.

• Anwendungen: Wird oft in flachen oder Erkundungsbohrungen verwendet.

8. Reibahlen

Mit Reibahlen wird ein vorhandenes Bohrloch erweitert. Sie können Unregelmäßigkeiten ausgleichen und sicherstellen, dass der Bohrlochdurchmesser den Spezifikationen entspricht.

• Anwendungen: Nützlich sowohl für Bohr- als auch für Brunnenwartungsvorgänge.

9. Konische Bohrer

Konische Bohrer, auch als Blattbohrer bekannt, werden zum Bohren weicher bis mittlerer Formationen verwendet. Sie sind weniger verbreitet als Rollenkegel- oder PDC-Bohrer.

• Merkmale: Wird normalerweise unter bestimmten geologischen Bedingungen verwendet.

Wie wählt man einen Bohrer aus?

Die Auswahl des geeigneten Bohrers hängt von mehreren Faktoren ab:

• Formationstyp: Weiche, mittlere oder harte Felsformationen erfordern unterschiedliche Bohrertypen.
• Brunnenbedingungen: Tiefe, Druck, Temperatur und das Vorhandensein von Flüssigkeiten oder Gasen können die Wahl des Bohrers beeinflussen.
• Kosteneffizienz: Abwägung der Kosten des Bohrers mit seiner Leistung und Haltbarkeit.

Welche Stahlsorten gibt es für Bohrer?

Die in Bohrern verwendeten Stahlsorten werden auf der Grundlage ihrer mechanischen Eigenschaften und der Bohrbedingungen ausgewählt, denen sie ausgesetzt sein werden. Verschiedene Teile eines Bohrers, wie der Körper, Einsätze und andere Komponenten, werden aus bestimmten Stahlsorten oder Legierungen hergestellt, um die Anforderungen an Leistung und Haltbarkeit zu erfüllen. Hier sind die wichtigsten Stahlsorten und Materialien, die in Bohrern verwendet werden:

1. Rollenkegelbohrer

• Karosseriestahlsorten:
  • AISI 4145H: Dies ist ein hochfester legierter Stahl, der eine gute Zähigkeit und Verschleißfestigkeit bietet. Er wird häufig für den Körper des Bohrers verwendet.
  • AISI 4130: Ein weiterer legierter Stahl mit guter Festigkeit und Zähigkeit, der häufig für den Bohrerkörper und andere Strukturkomponenten verwendet wird.
• Einsatzmaterialien:
  • Hartmetalleinsätze: Diese Einsätze aus Wolframkarbid werden aufgrund ihrer Härte und Verschleißfestigkeit verwendet. Sie bestehen nicht aus Stahl, werden aber bei der Herstellung des Bohrers häufig mit Stahl kombiniert.

2. PDC-Bits

• Karosseriestahlsorten:
  • AISI 4145H: Für den Bohrerkörper wurde hochfester Stahl verwendet, der für Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber den harten Bedingungen beim Bohren sorgt.
  • AISI 4330V: Ein hochlegierter Stahl mit überragender Zähigkeit und Festigkeit, der in Anwendungen eingesetzt wird, bei denen besondere Belastbarkeit erforderlich ist.
• Matrixkörper:
  • Zusammengesetzte Matrix: Einige PDC-Bohrer verwenden einen Matrixkörper aus einem Verbundwerkstoff, der eine Kombination aus Wolframkarbid und einem Metallbinder ist. Dieses Matrixmaterial ist kein Stahl, bietet aber eine ähnliche Verschleißfestigkeit und Haltbarkeit.

3. Diamantbohrer

• Karosseriestahlsorten:
  • AISI 4145H: Wird aufgrund seiner Robustheit und Festigkeit in Diamantbohrern verwendet und ist für den Umgang mit extremen Bedingungen beim Bohren in hartem Gestein geeignet.
• Matrixkörper:
  • Gelöteter oder gesinterter Diamant: Bei Bohrern mit Diamantsegmenten sind die Segmente häufig auf einem Stahl- oder Matrixkörper befestigt.

4. Bohrkronen

• Karosseriestahlsorten:
  • AISI 4145H: Wird aufgrund seiner Festigkeit und Fähigkeit, der Bohrumgebung standzuhalten, häufig für den Körper verwendet.
  • AISI 4340: Hochfester Stahl für Kernbohrer, die besondere Zähigkeit erfordern.
• Kernrohr:
  • Gepanzerter Stahl: Das Kernrohr besteht häufig aus hochfestem Stahl mit Panzerung zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit.

5. Hammerbohrer

• Karosseriestahlsorten:
  • AISI 4145H: Wird für den Bohrerkörper verwendet, um die beim Bohren entstehenden Schlagkräfte aufzunehmen.
  • AISI 4340: Eine andere Stahlsorte ist für ihre Zähigkeit bekannt und wird häufig für Hochleistungsanwendungen eingesetzt.

6. Spezialbits

• Profilfräser:
  • AISI 4145H: Wird häufig aufgrund seiner Zähigkeit und seiner Fähigkeit, dem Mahlprozess standzuhalten, verwendet.
• Konische Bohrer und Reibahlen:
  • AISI 4130 oder 4145H: Verwendete Stahlsorten auf Grundlage der spezifischen Anforderungen der Bohreranwendung.