Bohrkrägen sind schwere, dickwandige Rohrkränze, die in Bohraggregaten verwendet werden, um beim Bohren Gewicht auf den Bohrer zu legen. Sie sind sowohl in Standardstahl als auch erhältlichnichtmagnetische BohrkrägenVarianten.
①Konstruktions- und Designunterschiede
Standard-Bohrkrägen werden aus hochfesten legierten Kohlenstoffstählen wie AISI 4145H oder AISI 4340H hergestellt. Sie verfügen über eine hohe Zug- und Streckgrenze, um Bohrbelastungen standzuhalten.
Nichtmagnetische Bohrkrägenbestehen aus nichtmagnetischen Legierungen, einschließlich Monel- und Aluminiumlegierungen. Monel-Halsbänder bieten eine Festigkeit, die an Stahl herankommt, während sie gleichzeitig nicht magnetisch sind. Aluminiummanschetten sind nicht so stark, aber günstiger.
Beide Kragentypen verwenden Verbindungen mit hohem Drehmoment wie API- oder Premium-proprietäre Verbindungen. Nichtmagnetische Halsbänder verwenden häufig nichtmagnetische Verbindungen aus einer Monel-Legierung, um magnetische Störungen zu verhindern.
Um die Masse zu reduzieren, können nichtmagnetische Manschetten eine Bimetallkonstruktion mit einer äußeren nichtmagnetischen Legierungsschicht haben, die metallurgisch mit einem Innenrohr aus Kohlenstoffstahl verbunden ist. Dadurch wird die erforderliche Festigkeit bei geringerem Gewicht erreicht.
②Magnetische Eigenschaften und ihre Auswirkungen
Standard-Stahlbohrkrägen sind aufgrund ihres Eisengehalts ferromagnetisch. Dies kann zu Störungen bei magnetischen Richtungsvermessungsgeräten führen, die zur Steuerung von Bohrlöchern verwendet werden.
Nichtmagnetische BohrkrägenVerwenden Sie Legierungen wie Monel und Aluminium, um magnetische oder elektromagnetische Effekte zu vermeiden. Dies verhindert Störungen mit magnetischen Entfernungs- und Messgeräten.
Nichtmagnetische Manschetten ermöglichen genaue Sensormessungen und verbessern die Bohrrichtungskontrolle und die Geosteuerung. Sie sind wesentliche Komponenten in Bohranlagen, die magnetische Mehrschussmessungen oder kontinuierliche Neigungsmessungen durchführen.
Stahlmanschetten können zu ungenauen oder fehlgeschlagenen Messungen führen, was zu Fehlern bei der Bohrlochplatzierung führen kann. Nichtmagnetische Halsbänder gewährleisten die Verlässlichkeit der Vermessung.
③Anwendungen und Eignung
Standard-Stahlbohrkrägen eignen sich für die meisten geraden vertikalen Bohrlochabschnitte, bei denen magnetische Störungen kein Problem darstellen. Sie bieten wirtschaftlich gewichtete Bohrgestänge.
Für alle Richtungs-, Horizontal- und Hochwinkelbohrungen sind nichtmagnetische Spannringe erforderlich. Sie sind beim Bohren komplexer Bohrlochpfade und beim Einsatz magnetischer Vermessung zwingend erforderlich.
Für Richtungsbaugruppen werden ergänzend zu nichtmagnetischen Manschetten auch nichtmagnetische Stabilisatoren und andere Komponenten verwendet. Dadurch entsteht ein insgesamt störungsfreier Bohrmechanismus.
In stark abweichenden Bohrlöchern können nichtmagnetische Manschetten mit Schlammmotoren mit positiver Verdrängung kombiniert werden, um dem Bohrmeißel zusätzliche Kraft zu verleihen und die richtige Ausrichtung zu steuern.
④Vorteilsanalyse
Der entscheidende Vorteil vonnichtmagnetische Bohrkrägenermöglicht zuverlässige Richtungsvermessungen und Bohrkontrollen. Dies ermöglicht eine genaue Bohrlochplatzierung zur Maximierung der Produktion.
Sie verbessern auch die Richtungserkennung und Messungen von LWD-Geräten (Logging-While-Drilling). Dies ermöglicht eine bessere Formationsbewertung und Geosteuerungsinformationen.
Nichtmagnetische Halsbänder haben eine geringere Festigkeit und Härte als Stahlhalsbänder. Moderne Legierungen wie Monel mildern dies jedoch ab und behalten gleichzeitig die nichtmagnetischen Vorteile bei.
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