Boorkraag

Wat is een boorhalsband?

A boorkraag is een zware, dikwandige stalen pijp die wordt gebruikt bij het boren van olie- en gasputten. Het is een cruciaal onderdeel in de boorstangconstructie en vervult meerdere functies die essentieel zijn voor efficiënte en veilige booroperaties.

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 de penetratiesnelheid van de boor te behouden en weerstand in hardere rotslagen te overwinnen.
Stabiliseer de boor: Boorkragen zorgen voor gewicht en stijfheid om de boor te stabiliseren, overmatige trillingen te voorkomen en een stabiele boorbewerking te behouden. Deze stabiliteit is cruciaal om slijtage van de boor te voorkomen en nauwkeurige boortrajecten te bereiken.
Controle boorrichting: Boorkragen dragen bij aan de 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 koolstof- of gelegeerd staal, zoals AISI 4145H.
Ontwerp:Ze hebben meestal een dikkere wand dan boorstangen en hun buiten- en binnendiameter zijn ontworpen om hoge spanningen aan te kunnen.
Zwaargewicht boorkragen (HWDC)
Materiaal:Ze zijn vergelijkbaar met standaardboorkragen en zijn ontworpen met een nog hoger gewicht om extra kracht op de boor uit te oefenen.
Ontwerp: Ze hebben een kleinere buitendiameter, maar dikkere wanden dan 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 brengen gewicht over van de boorstang naar de boorkop. Dit gewicht moet voldoende kracht uitoefenen op de boorkop om effectief door rotsformaties heen te dringen.
Belang:Een goede gewichtsoverdracht zorgt ervoor dat de boor een hoge penetratiesnelheid (ROP) behoudt en door verschillende soorten gesteente heen kan breken.
2. Stabilisatie van boorputten
Sollicitatie:Boorkragen helpen de boor te stabiliseren en voorkomen overmatige trillingen en stuiteren door een zwaar, stijf deel van de boorstang te vormen.
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 directioneel en horizontaal boren controleren en behouden boorkragen de oriëntatie van de boorput. Ze helpen de boor op het gewenste pad te houden, vooral bij afwijkende putten.
Belang: Zorgt ervoor dat de boorgat 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:Een effectieve vloeistofcirculatie voorkomt dat de boor oververhit raakt, houdt de boorgat 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 boornauwkeurigheid en zorgt ervoor dat de boor goed uitgelijnd blijft met de boorgat.
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:Boorkragen ondersteunen geavanceerde technieken en apparatuur bij complexe booroperaties, zoals diepwater- of hogetemperatuurputten.
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 boorwerkzaamheden en -reparaties, waarbij ze gewicht en ondersteuning bieden bij frees- of reinigingswerkzaamheden.
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 worden doorgaans gemaakt van hoogwaardig gelegeerd staal dat is ontworpen om de aanzienlijke spanningen en zware omstandigheden te weerstaan die tijdens booroperaties optreden. De staalsoorten die worden gebruikt in boorkragen worden geselecteerd op hun mechanische eigenschappen, waaronder sterkte, taaiheid en duurzaamheid. Dit zijn de meest voorkomende staalsoorten die worden gebruikt voor boorkragen:
1. AISI 4145H
Samenstelling: Dit gelegeerd staal bevat koolstof, chroom, molybdeen en mangaan.
Eigenschappen: Het staat bekend om zijn hoge treksterkte, hardheid en taaiheid. Het biedt uitstekende slijtvastheid en kan hoge spanningen en stoten aan tijdens het boren.
Sollicitatie: Veel gebruikt voor standaard boorkragen vanwege hun robuuste mechanische eigenschappen en hun vermogen om onder zware omstandigheden te presteren.
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.