Vrtalni ovratnik je naprava, ki se uporablja za vrtanje naftnih vrtin za ponderiranje svedra in mu omogoča vrtanje skozi skalo. Je palica iz trdnega jekla, bodisi navadnega ogljikovega jekla ali nemagnetne jeklene zlitine, izvrtana po dolžini, da omogoča prehod vrtalnih tekočin. Vrtalni ovratnik tvori najnižji element vrtalnega niza, ki zajema vse elemente postopka izvrtine od površine do bitja kamnine.
Te naprave so običajno dolge 31 čevljev (približno 9.45 m) in imajo navoj na obeh koncih, moški na enem koncu in ženski na drugem, kar omogoča, da se več vrtalnih obročev poveže nad sklopom sveder. Število vrtalnih ovratnic, pritrjenih na vrtalni niz, bo odvisno od materialne sestave plasti na mestu vrtanja in verjetne globine vrtine. Relativno plitva vrtina z manj gosto geološko strukturo, skozi katero mora svedra preiti, bo zahtevala manj vrtalnih vrat kot globoka jaška skozi gost material.
Običajno bodo vrtalni ovratniki enake dolžine, vendar se lahko razlikujejo po premeru, njihova zunanja konfiguracija pa je lahko gladka ali spiralna. Zunanji premer se lahko razlikuje od približno 3 palcev (7.62 cm) do 11 palcev (27.9 cm) in več. Sklicevanje na gladko ali spiralno zunanjo konfiguracijo se nanaša na obdelavo zunanje površine ovratnika.
Gladka površina se preprosto nanaša na ovratnik, obdelan v enotno cilindrično obliko. Spiralni ovratnik je strojno obdelan tako, da ima vijačni vzorec vrezan v njegovo zunanjo površino. Namen spiralnih utorov je omogočiti prehod naplavin navzgor po vrtalni koloni in preprečiti, da bi se zataknili v vrtini.
Pritisk, ki ga na sklop svedra izvajajo ovratnik in drugi elementi vrtalne kolone, je treba skrbno regulirati za učinkovito vrtanje. Teža vrtalne kolone se spremlja na površini, operater pa jo počasi spušča v luknjo, dokler se registrirana teža ne spremeni. Če svedra leži na dnu luknje in monitor kaže zmanjšanje za 10,000 funtov (4,540 kg), bi se moral pritisk na sklop svedra ustrezno povečati.
Oprema, ki se uporablja v povezavi z vrtalnimi ovratniki pri vrtanju naftnih vrtin, vključuje drsne objemke za vrtanje, objemke za vrtalne obročke in obročke za matrice. Vrtalni ovratnik je naprava, ki se uporablja za ravnanje z vrtalnimi obročki med pritrjevanjem novih delov in je nastavljiva na različne premere. Objemke za vrtalne obročke se uporabljajo tudi pri rokovanju z vrtalnimi ovratniki, da preprečijo, da bi padel v jašek vrtine. V primeru, da je vrtalna struna pretrgana in sta vrtalni obroč in svedra na dnu jaška, se obroč matrice spusti in s samoreznim svedrom vstavi pritrdilni priključek v vrtalni obroč, kar omogoča njegovo pridobivanje.