W przemyśle naftowym i gazowym akołnierz wiertniczyto ciężka,-gruba rura stalowa bez szwu, która stanowi najniższą i najbardziej krytyczną częśćZespół z dolnym otworem (BHA).
Chociaż rura wiertnicza jest stosunkowo cienka i elastyczna, kołnierze wiertnicze są niezwykle sztywne i ciężkie. Umieszcza się je bezpośrednio nad wiertłem, aby zapewnić siłę skierowaną w dół niezbędną do przebicia się przez skałę.
100% certyfikat API 7-1: Obejmy wiertarskie AISI 4145H z pełną identyfikowalnością materiałów –Uzyskaj teraz arkusz specyfikacji.
Kluczowe funkcje kołnierza wiertniczego
Kołnierz wiertniczy służy trzem podstawowym celom:
Waga na bitze (WOB):Ciężar samej rury wiertniczej zwykle nie wystarcza, aby przebić wiertło przez twardą skałę. Obejmy wiertarskie wykorzystują grawitację, aby zapewnić ogromną siłę skierowaną w dół (WOB) potrzebną do zmiażdżenia i przecięcia wiertła.
Utrzymywanie sznurka wiertniczego w napięciu:Ponieważ rura wiertnicza jest elastyczna, jeśli zostałaby poddana ściskaniu (wciśnięta od góry), wygięłaby się i pękła. Kołnierze wiertnicze zapewniają obciążenie na dole, dzięki czemu rura wiertnicza nad nimi pozostaje w środkunapięcie, utrzymując sznurek prosto.
Stabilizacja i kontrola kierunkowa:Ze względu na swoją sztywność kołnierze wiertnicze działają jak „wahadło”, pomagając utrzymać prosty odwiert. Zapobiegają przesuwaniu się wiertła i nadmiernym wibracjom.
Rodzaje kołnierzy wiertniczych
W zależności od środowiska wiercenia stosowane są trzy główne konstrukcje:
Gładkie obroże wiertnicze:Mają gładką, okrągłą średnicę zewnętrzną. Są najbardziej powszechne i ekonomiczne, ale wiążą się z większym ryzykiem utknięcia w odwiercie.
Obroże do wierteł spiralnych:Mają one spiralne rowki (spirale) wyfrezowane w powierzchni. Rowki te zmniejszają powierzchnię styku rury ze ścianą odwiertu, co znacznie zmniejsza ryzykozakleszczenie mechanizmu różnicowego(gdzie rura zostaje „zassana” do ściany).
Niemagnetyczne kołnierze wiertnicze (monel):Wykonane ze specjalistycznych-stopów niemagnetycznych. Są one używane, gdy BHA zawiera narzędzia do pomiarów magnetycznych (takie jak MWD/LWD), które muszą mierzyć pole magnetyczne Ziemi w celu określenia kierunku odwiertu bez zakłóceń ze strony stalowej struny.
Tabela specyfikacji kołnierza wiertniczego (norma API)
Wykonane z-wysokiej wytrzymałościAISI 4145HChromowana-stal stopowa molibdenu.
| Średnica zewnętrzna (OD) | Średnica wewnętrzna (ID) | Wspólny typ połączenia | Około. Waga (funty/stopę) | Około. Waga (kg/m) |
| 3-⅛" | 1-¼" | NC23 (2-⅜" JEŻELI) | 21 | 31 |
| 3-½" | 1-½" | NC26 (2-⅜" IF) | 26 | 39 |
| 4-⅛" | 2" | NC31 (2-⅞" JEŻELI) | 35 | 52 |
| 4-¾" | 2-¼" | NC35 (3-½" IF) | 47 | 70 |
| 6-¼" | 2-¼" | NC44 (4-calowe JEŚLI) | 90 | 134 |
| 6-½" | 2-13/16" | NC46 (4" IF) | 92 | 137 |
| 7" | 2-13/16" | NC50 (4-½" IF) | 110 | 164 |
| 8" | 2-13/16" | 6-⅝" Regularne | 150 | 223 |
| 9" | 2-13/16" | 6-⅝" Regularne | 192 | 286 |
| 9-½" | 3" | 7-⅝" Regularne | 215 | 320 |
| 11" | 3" | 8-⅝" Regularne | 295 | 439 |
Kołnierz wiertniczy a rura wiertnicza
Ważne jest, aby rozróżnić te dwa elementy:
| Funkcja | Rura wiertnicza | Kołnierz wiertarski |
| Grubość ścianki | Cienki (około. 0.3” – 0,5”) | Bardzo gruby (do kilku cali) |
| Elastyczność | Elastyczny, może się zginać | Niezwykle sztywny, sztywny |
| Waga | Stosunkowo lekki | Bardzo ciężki |
| Główny cel | Przewód do błota i rotacji | Zapewnienie wagi (WOB) |
| Znajomości | Złącza narzędzi są szersze niż rury | Połączenia mają taką samą średnicę zewnętrzną jak korpus rury |
Fabryka kołnierzy wiertniczych API
Sprzęt do testowania kołnierzy wiertniczych API
Certyfikat API Drill Collar
Często zadawane pytania
Jaki jest cel kołnierza wiertniczego?
Podstawowe funkcje kołnierza wiertniczego obejmują zapewnienie siły niezbędnej do wiercenia (WOB), usztywnienie dolnego przewodu wiertniczego w celu utrzymania stabilności i kontroli drgań oraz odgrywanie kluczowej roli w utrzymaniu wiercenia odwiertu w zamierzonym kierunku. Chociaż mogą przenosić moment obrotowy i umożliwiać przepływ płynu, podobnie jak inne elementy przewodu wiertniczego, są to funkcje drugorzędne; ich główny cel projektowy koncentruje się na wadze, sztywności, stabilności i kontroli trajektorii.
Ile jest rodzajów kołnierzy wiertniczych?
Obejmy wiertnicze dzielą się na trzy typy rdzeni i kilka wyspecjalizowanych wariantów:
Zwykły/standardowy: Gładkie cylindry- o grubych ściankach, najpopularniejszy typ, zapewniające główny ciężar-na-końcu i sztywność.
Spirala: Z trzema prawoskrętnymi-rowkami śrubowymi, zmniejsza kontakt ze ścianą o ~30%, aby zapobiec przywieraniu różnicowemu, i waży ~4% mniej niż zwykłe kołnierze tego samego rozmiaru.
Nie-magnetyczny: Wykonane ze stopów o niskiej-przepuszczalności, takich jak stal nierdzewna N1310, umożliwiające dokładne pomiary magnetyczne poprzez izolowanie narzędzi od zakłóceń w przewodzie wiertniczym.
Specjalistyczne warianty obejmują kołnierze mimośrodowe do kontroli odchyleń, kołnierze kwadratowe do ekstremalnych-wymagań związanych z zapobieganiem odchyleniom, krótkie kołnierze do precyzyjnego{{1}dostrojenia BHA oraz kołnierze z rowkami poślizgowymi/podnośnikowymi do wydajnego podnoszenia.
