Boorkraag

Wat is een boorhalsband?

A boorkraag is een zware, dikwandige stalen buis die wordt gebruikt bij het boorproces van olie- en gasbronnen. Het is een cruciaal onderdeel in de boorkolomconstructie en vervult meerdere functies die essentieel zijn voor efficiënte en veilige boorwerkzaamheden.

Wat zijn de functies van boorkraag?

Zorg voor gewicht op bit: Boorkragen voegen gewicht toe aan de boor, wat nodig is om de kracht te behouden die nodig is om rotsformaties te penetreren. Dit gewicht helpt bij het handhaven van de penetratiesnelheid van het bit en het overwinnen van weerstand in hardere rotslagen.

Stabiliseer de boor: Door gewicht en stijfheid te bieden, helpen boorkragen de boor te stabiliseren, waardoor overmatige trillingen worden voorkomen en een stabiele booroperatie wordt gehandhaafd. Deze stabiliteit is cruciaal voor het voorkomen van bitslijtage en het bereiken van nauwkeurige boortrajecten.

Controle boorrichting: Boorkragen dragen bij aan richtingscontrole van de boorput. Hun extra gewicht en stijfheid helpen de boor op het gewenste pad te houden, vooral in afwijkende of horizontale putten.

Verzend boorvloeistoffen: Boorkragen maken deel uit van de boorkolomconstructie waardoor boorvloeistoffen (modder) naar de boor worden gecirculeerd. Deze vloeistof helpt de boor af te koelen en te smeren, het boorsel weg te voeren en de putdruk te behouden.

Wat zijn de soorten boorkragen?

Standaard boorkragen

• Materiaal: Gemaakt van hoogwaardig koolstofstaal of gelegeerd staal, zoals AISI 4145H.
• Ontwerp: Hebben meestal een dikkere wand vergeleken met boorpijpen, met externe en interne diameters die ontworpen zijn om hoge spanningen aan te kunnen.

Zwaargewicht boorkragen (HWDC)

• Materiaal: Vergelijkbaar met standaard boorkragen, maar ontworpen met een nog groter gewicht om extra kracht op de boor te geven.
• Ontwerp: Ze hebben een kleinere buitendiameter maar dikkere wanden vergeleken met standaard boorkragen.

Niet-magnetische boorkragen

• Materiaal: Gemaakt van niet-magnetische legeringen om interferentie met meetinstrumenten in het boorgat, zoals magnetische resonantie- of richtingssensoren, te voorkomen.
• Ontwerp: Gebruikt in toepassingen waar magnetische interferentie tot een minimum moet worden beperkt.

Premium boorkragen

• Materiaal: Gemaakt van hoogwaardig staal of gelegeerde materialen met geavanceerde productieprocessen voor verbeterde prestaties en duurzaamheid.
• Ontwerp: Bevat vaak kenmerken zoals verbeterde slijtvastheid of speciale coatings.

Wat zijn de toepassingen van boorkragen?

Boorkragen worden in verschillende toepassingen in de olie- en gasboorindustrie gebruikt vanwege hun cruciale rol bij het handhaven van de stabiliteit en efficiëntie van boorwerkzaamheden. Dit zijn de belangrijkste toepassingen van boorkragen:

1. Gewichtsoverdracht naar het bit

• Sollicitatie: Boorkragen worden gebruikt om het gewicht van de boorkolom naar de boor over te brengen. Dit gewicht is nodig om voldoende kracht op de beitel uit te oefenen om effectief door rotsformaties te dringen.
• Belang: Een goede gewichtsoverdracht zorgt ervoor dat de bit een hoge penetratiesnelheid (ROP) behoudt en door verschillende soorten gesteente heen kan breken.

2. Stabilisatie van boorputten

• Sollicitatie: Door een zwaar, stijf gedeelte van de boorkolom te vormen, helpen boorkragen de boor te stabiliseren en overmatige trillingen en stuiteren te voorkomen.
• Belang: Stabilisatie is cruciaal voor het handhaven van een stabiel boorproces, het verminderen van bitslijtage en het bereiken van een nauwkeuriger boortraject.

3. Gericht boren

• Sollicitatie: Bij gericht en horizontaal boren worden boorkragen gebruikt om de oriëntatie van het boorgat te controleren en te behouden. Ze helpen het bit op het gewenste pad te houden, vooral in afwijkende putten.
• Belang: Zorgt ervoor dat de boorput het geplande traject volgt, wat essentieel is voor toegang tot specifieke ondergrondse doelen of reservoirs.

4. Circulatie van boorvloeistof

• Sollicitatie: Boorkragen maken deel uit van de boorkolom waardoor boorvloeistoffen (modder) worden gecirculeerd. Deze vloeistoffen koelen en smeren de boor, voeren steengruis af en handhaven de druk in de boorput.
• Belang: Effectieve vloeistofcirculatie helpt oververhitting van de boor te voorkomen, houdt de boorput schoon en zorgt voor optimale boorprestaties.

5. Het beheersen van spanningen in het boorgat

• Sollicitatie: Boorkragen helpen bij het beheersen van de axiale en radiale spanningen die optreden tijdens het boren. Ze bieden de nodige stijfheid om hoge drukken en krachten te weerstaan.
• Belang: Een goed beheer van spanningen in het boorgat voorkomt schade aan de boorkolom en het boorgat, waardoor het risico op incidenten zoals vastzittende pijpen of het instorten van het boorgat wordt verminderd.

6. Verbeterde stijfheid voor BHA (bodemgatmontage)

• Sollicitatie: Boorkragen dragen bij aan de stijfheid van de Bottom Hole Assembly (BHA), inclusief de boor en ander gereedschap dat bij het boren wordt gebruikt.
• Belang: Een stijve BHA verbetert de nauwkeurigheid van het boren en zorgt ervoor dat de boor goed uitgelijnd blijft met de boorput.

7. Voorkomen van bitstuiteren en trillingen

• Sollicitatie: Boorkragen helpen het stuiteren en trillen van de boor te verminderen door extra gewicht te bieden en de boor te stabiliseren.
• Belang: Het verminderen van stuiteren en trillingen verlengt de levensduur van de bit en verbetert de boorefficiëntie.

8. Ondersteuning van geavanceerde boortechnieken

• Sollicitatie: Bij complexe booroperaties, zoals diepwater- of hogetemperatuurputten, bieden boorkragen de nodige ondersteuning voor geavanceerde technieken en apparatuur.
• Belang: Zorgt ervoor dat de boorkolom bestand is tegen de extreme omstandigheden en eisen van gespecialiseerde boorwerkzaamheden.

9. Controle van boorparameters

• Sollicitatie: Door het aantal en de plaatsing van boorkragen aan te passen, kunnen operators verschillende boorparameters controleren, zoals het gewicht op de boor en de boordynamiek.
• Belang: Door deze parameters nauwkeurig af te stemmen, kunt u de boorprestaties en efficiëntie optimaliseren.

10. Faciliteren van putinterventies en reparaties

• Sollicitatie: Boorkragen worden ook gebruikt bij putinterventies en -reparaties, waar ze het nodige gewicht en ondersteuning bieden voor taken zoals frees- of schoonmaakwerkzaamheden.
• Belang: Essentieel voor het behoud van de integriteit van de put en het aanpakken van problemen die zich tijdens de levensduur van de put voordoen.

Wat zijn de staalsoorten van boorkragen?

Boorkragen zijn doorgaans gemaakt van gelegeerd staal met hoge sterkte, ontworpen om de aanzienlijke spanningen en zware omstandigheden aan te kunnen die zich tijdens boorwerkzaamheden voordoen. De staalsoorten die in boorkragen worden gebruikt, zijn geselecteerd vanwege hun mechanische eigenschappen, waaronder sterkte, taaiheid en duurzaamheid. Hier zijn de meest voorkomende staalsoorten die worden gebruikt voor boorkragen:

1. AISI 4145H

• Samenstelling: Dit gelegeerd staal bevat koolstof, chroom, molybdeen en mangaan.
• Eigenschappen: Bekend om zijn hoge treksterkte, hardheid en taaiheid. Het biedt een uitstekende slijtvastheid en is bestand tegen de hoge spanningen en stoten tijdens het boren.
• Sollicitatie: Op grote schaal gebruikt voor standaard boorkragen vanwege de robuuste mechanische eigenschappen en het vermogen om te presteren onder zware omstandigheden.

2. AISI 4130

• Samenstelling: Bevat koolstof, chroom en molybdeen.
• Eigenschappen: Biedt goede sterkte en taaiheid, maar niet zo hoog als 4145H. Het wordt gebruikt voor boorkragen waar minder extreme omstandigheden voorkomen.
• Sollicitatie: Gebruikt in minder veeleisende toepassingen of waar kostenoverwegingen het een geschikt alternatief maken voor staal van hogere kwaliteit.

3. AISI 4340

• Samenstelling: Dit gelegeerde staal bevat koolstof, chroom, nikkel en molybdeen.
• Eigenschappen: Biedt superieure taaiheid en sterkte, vaak gebruikt in zware toepassingen.
• Sollicitatie: Gebruikt in gespecialiseerde boorkragen die extreme spanningen en schokken moeten kunnen weerstaan.