浅析孔内事故的预防及处理

（安徽省地质矿产勘查局325地质队 安徽淮北235037）

（安徽省地质矿产勘查局325地质队 安徽淮北235037）

钻探是一项具有高度风险的隐蔽性工程，要在钻探过程中避免孔内事故是几乎不可能的事情，随着钻孔的加深，孔内事故的预防与处理很重要。由于事故的性质，类型，情节，以及当时各方面的条件都是各不相同的，所以，采用的处理方法也不一样。但是处理同类型事故的基本原理应该是一致的，通过对事故发生的原因进行分析、总结，可形成一系列事故预防措施及操作规程，从而在最大限度上减少孔内事故的发生，一旦发生事故，又可根据过去的成功经验进行快速决策和作业，把事故损失降到最低。

事故的预防孔内事故事故的处理处理方法

0 绪论

孔内事故虽然不可完全避免，却可以通过努力将发生的几率降至最低，因此，预防二字就成为关键。根据施工条件，事先制定完备的预防措施及相应的规章制度，是减少事故发生的的根本。一旦发生事故应做到处乱不惊，根据预案，结合具体情况进行综合分析研究，将预案转化成系列方案，按部就班严格执行并随时根据实施过程中发生的新情况及时调整处理方案。只要判断正确，决策及时，措施到位，规范管理，就可以把事故所造成的损失减少到最低限度。

1 孔内事故的发生

主观因素主要指操作人员技术不熟练，技术措施不当以及违章作业，出现事故征兆，未能及时察觉等。例如，修理设备时，未将钻具提离孔底一定高度，就容易发生埋钻和夹钻事故;在破碎地层钻进，使用泥浆不当，会加剧钻孔坍塌，掉块而造成卡钻，埋钻事故;硬质合金换钢粒钻进，以及下套管后采用钢粒钻进时，开始如不使用旧钻头，小钢粒，不减少投砂量和水量，就会造成卡钻事故等[1]。

客观因素主要指地质条件复杂和设备，管材质量不好等。例如，岩石节理裂隙发育，遇到大溶洞和厚度较大的流砂，涌水等情况，会使钻孔坍塌，掉块和出现探头石;高岭土，绿泥石等塑性岩石常常遇水膨胀而使钻孔缩径;钻探设备，管材质量不好，也常常容易造成孔内事故[2]。

无论是客观因素或主观因素造成的孔内事故，只要思想重视，讲究科学严格按操作规程采取有效预防措施，防患于未然的思想出发，事故总是可以预防的，主要做好以下几个方面：

（1）贯彻以预防为主的方针，从钻孔一开始就抓，制定合理的钻孔结够。钻进方法和护壁堵漏等各项技术措施；

（2）建立岗位责任制。交接制度。安全检查制度。设备保养制度等。尤其是直接操作者。对每一个环节和出现的每一种事故预兆，做到心中有数，操作合理；

（3）严格遵守钻探技术操作规程，制止违章作业；

（4）在不同的地质条件下，选择钻进方法，在钻进过程中，一旦发现孔内事故预兆，应立即研究及时排除；

（5）认真检查设备和钻具的工作性能和磨损情况，发现隐患和磨损过度应及时更换或修理；

（6）密切注意发生事故的各种征兆，发现异常要及时研究解决，不能马虎凑合；

（7）在复杂地层或深孔。特种施工的条件下，应制定专门的安全施工技术措施，以便有充分的技术手段和有利条件进行安全生产。

2 孔内事故的分类

孔内事故可分人为的和自然的两类，实际上，绝大多数事故的发生都与人为因素有关，纯自然事故是比较少见的。人为事故：指事故发生的主要原因是操作者没有严格按钻探操作规程作业，没有根据生产的具体情况采取相应的技术措施而造成的事故。如:钻具折断、烧钻、岩粉埋钻等事故，都属于人为的；自然事故，主要指有地质条件等客观因素而造成的事故。这种客观因素，或者是我们事先无法掌握，或者即使我们事先掌握了，采取的相应措施很难收效而难以避免事故。如:严重孔壁坍塌引起的埋钻事故;严重破碎地层引起的掉块挤夹事故等，都属于自然事故。

根据孔内事故发生的具体原因及现象，可分为如下几种类型。

埋钻事故；烧钻事故；挤夹、卡钻事故；钻具折断，脱落和跑钻事故；工具、物件落入事故；套管事故；地层事故；测井、封孔、孔斜事故等

3 处理孔内事故的基本原则

孔内事故发生在钻孔中，眼睛不能直接观察，手又不能直接接触，只能靠间接标志去判断事故的情况，靠专用工具去处理孔内事故。如果判断准确，选用的方法合适，处理工具恰当，则很快即可排除而恢复正常生产。否则，处理不当，可能出现双重事故，使事故进一步恶化。

因此，掌握好处理孔内事故的基本原则使十分重要的。

3.1 事故发生后，要弄清以下几个情况

（1）事故部位要清事故发生后，要根据机上余尺或提出来的断头钻具，精确计算事故部位的孔深，确定打捞钻具的长度；

（2）事故头要清根据提出孔外的钻具和其它有关的标志，弄清事故头使钻具的哪一部分，口径多大，损坏变形的程度如何，必要时可以采用打印法查明，以确定处理方法和打捞工具；

（3）孔内情况要清弄清发生事故钻具的结构(规格，种类，数量)，钻孔结构，孔内岩石性质，孔壁稳定程度，岩粉和钻粉多少，有无暗管和其它残留物，以及事故发生过程和起初的征兆(如冲洗液循环情况，钻具回转阻力，动力机声音变化，操作者的感觉等)，这些都是判断事故情节和确定处理方法及步骤的重要依据。

3.2 处理事故前要慎重地做好以下两项工作

（1）弄清上述情况后，发动群众，发扬技术民主，开好事故分析会，认真分析研究事故发生情况，慎重制定事故的处理方法，步骤和安全措施。（一般制定俩种方案以上）

（2）根据处理方法与步骤，慎重地选择和检查打捞工具。

3.3 处理事故中，要做到快，稳，准，勤

（1）处理事故的方案和方法确定以后，组织工作要迅速落实，处理事故作业的动作要快，操作要稳，准，不要忙乱和蛮干。总之，要抓紧实践，及时排除，避免事故恶化；

（2）勤了解和分析事故的实际变化情况。在实践中验证原来所制定的方案是否正确，根据事故情节的变化，适当修改处理方案；

（3）所用打捞工具和处理中的各种情况，应立即填入报表，并准确如实交接清楚；

4 处理孔内事故的基本方法

孔内事故的具体处理方法，主要依附事故的具体情况来确定。由于事故的性质，类型，情节，以及当时各方面的条件都是各不相同的，所以，采用的处理方法也不一样。一般从简单到复杂，常用的基本方法和工具，归纳起来，可以分为以下几点：

4.1 捞

用各种类型的丝锥和捞管器打捞孔内事故钻具。用丝锥打捞，是借助自身硬度大的丝扣，对孔内钻具的断头重新套扣，并与其接合而打捞上来。在一般情况下，用正丝钻杆和正丝锥打捞折断或脱落事故钻具。在处理卡钻，夹钻，埋钻，烧钻等引起的折断和脱落时，如果事故钻具提升阻力很大，不易提拔时，应采用反丝钻杆和反丝丝锥捞取。丝锥分公锥和母锥两种类型。打捞钻杆及其接头时，根据不同情况可用公锥或母锥。打捞套管，岩心管时只能用公锥。用丝锥进行打捞时，必须注意检查与事故钻具是否吻合;本身有无伤裂缺陷;连接用的钻杆和接头是否坚固，不合格者不能使用。打捞其它事故物件，如断脱在孔内的电缆，钢丝绳，工具等，则采用捞矛，抓筒，磁铁打捞器或其它专用打捞工具。

4.2 提

用丝锥或其它打捞工具对上事故钻具后，一般用升降机提拉，即可将事故钻具提出孔外。

发生卡钻，埋钻，夹钻等事故时，都要先用升降机提拉。如果事故较复杂，提拉阻力较大时，在设备负荷允许的情况下，可用双绳或三绳复式滑轮系统强力提拉。用升降机提拉时，用力不要过猛，要逐渐积蓄力量，在提升设备的安全负荷允许范围内，进行有效的提拉，提拉事故钻具时，有时不仅要向上提拉，当提拉到一定高度后，还可靠钻具自重向下回送，这样反复串动，决不能死拉。发生掉块或掉物件卡钻时，事故钻具往往有一定活动距离，即可用此法将事故钻具逐渐提出孔口。

4.3 扫

事故钻具在孔内某孔段遇阻，超出这孔段就不能提升或下降，但钻具能够回转或上下活动。遇此情况，可开车回转钻具，向上或向下扫，把挤夹物扫碎或挤入孔壁，使事故钻具能够顺利提升或下降。

4.4 冲

用冲洗液冲洗事故钻具上部或周围的障碍物。当发生埋钻和夹钻事故时，如用升降机起拔无效，可用增加冲洗液量进行强力冲孔的办法排除埋挤的障碍物。一般不太严重的埋钻和夹钻事故，经强力冲洗后，再进行起拔，即可排除。所以发生孔内事故后，不要停止冲洗液循环，已经中断循环的应当尽可能地恢复循环。

4.5 打

用吊锤或震动器，冲击和震动卡钻事故钻具。消除或减少事故钻具周围的挤压力，以使事故钻具松动或上下串动进而解卡。此法一般用于浅孔或中深孔浅部的掉块或钢粒挤夹事故较为有效。冲打钻具，有向上打或向下打两种。当钻具在孔底被挤夹时，必须向上打；钻具悬空挤夹时，应向下打。向上打时，应将钻具用升降机吊紧，以增加冲击效果。钻探常用的吊锥有100kg和50kg两种。

4.6 顶

用千斤顶起拔事故钻具。千斤顶起拔的能力比升降机大得多。适用于阻力较大的卡钻，挤夹钻和烧钻事故。用千斤顶起拔时一种静力作用，顶时不要用力过猛，上顶速度不宜过快，以免事故钻具顶断而造成插钎，使事故复杂化。因此，每顶起100~200mm，应停顿一下，缓慢地增加力量，使作用力充分传到孔底事故钻具上。钻探常用的千斤顶有螺旋千斤顶和油压千斤顶两种：螺旋千斤顶时利用丝杠旋转的力量强力起拔事故钻具；油压千斤顶是运用油泵，油缸，利用油压起拔。油压千斤顶具有劳动强度低，操作安全可靠，起拔力大等特点。油压千斤顶又分为手动和机动两种。

以上处理事故的方法，都是力图将事故钻具完整地由孔内提出，但在某些情况下，往往很难做到一次将事故钻具完全提出钻孔，常常需要分段处理。此时可用下述几种方法排除。

4.7 反

通过粗径钻具上部的反事故接头或采用反丝钻杆和反丝丝锥，将事故钻具分若干段分次从孔内反取上来。反取了全部钻杆，就给进一步处理下部粗径钻具创造了有利条件。如果粗径钻具上面埋挤的障碍物较多，还需用特质的导向钻具进行“冲”，“扫”，减轻对事故钻具的挤夹；尤其是反取带有取粉管和短钻杆的粗径钻具，往往阻力较大，应采取措施减少阻力[3]。

反取孔内事故钻具，体力劳动强度大，且易发生钳把伤人。w用棘轮式反管器或钢丝绳反管法，以确保工作安全。

4.8 扩

孔内事故钻进经爆破或反取处理以后，只剩下短钻杆和粗径钻具，且周围挤夹力较大时，可用大一级岩心管连接只有外刃和底刃的薄壁硬质合金钻头进行扩孔套取，。一般情况下，扩孔到底后，事故钻具可随扩孔岩心管一起被带上来。如带不上来可用丝锥捞取。

4.9 割

当事故岩心管以上的异径接头已被反回，剩下的岩心管和钻头阻力较大时，可用割管器分段割断，再用公锥捞取。常用的割管器有水压割管器，离心割管器和简易割管器。其工作原理是通过水泵冲洗液的压力，推动割刀壳体3内的活塞5向下移动，于是弹簧7被压缩，连接在活塞下端的锥形推杆6把可到8推出，在钻具回转下切割事故岩心管或套管。不断回转切割器，割刀在泵压作用下不断伸出，一旦管子被割断，出水孔全部露出，泵压明显下降，此时割断全部伸出。管子被割断后，关泵，则活塞被弹簧反伸张力推到原来位置而隔离割刀，割刀即被弹簧片拉回。切割时不要提动立轴(不论哪种方法切割均需如此)，保持切割位置不变，当孔内平稳正常后，改用中速切割。当孔内发出“沙沙”响声，发现钻具跳动或转动不灵活，说明管子已被割断。在停车提动钻具时，有挂孔壁阻碍感觉，即可提钻。若试提无上述现象，应再开车切割。一般每次1.5~2小时即可割断[4]。

5 结束语

孔内事故是提高钻进效率，保证工程质量，安全生产和降低钻探成本的大敌。我们钻探工作者与孔内事故作斗争，应积极采取以“预防为主，处理为辅”的方针，把事故杜绝于发生之前。实践证明，只要思想重视，严格遵守操作规程和采取有效的预防措施，就能把孔内事故发生率降至最低，甚至完全杜绝孔内事故。要实现这样的目标，就需要现场的决策者和实施者具备丰富的相关经验。本文为钻探施工中遇到的孔内事故的处理提供了有益的手段，从而为尽快制定具体解决技术方案提供直接的参考。

[1]叶笃盛:常见孔内事故的处理方法 [J]，探矿工程 (岩土钻掘工程)；2000年S1期；131-133。

[2]张春波：绳索取芯金刚石钻进技术，北京地质出版社；1985年44-48。

[3]李世忠：钻探工艺学，北京地质出版社1989年31-38。

[4]刘广志等:探矿工程，北京地质出版社1985年73-75.

浅析孔内事故的预防及处理

■刘洪亮 蔡知

P634.8[文献码]B

1000-405X（2016）-10-396-2

刘洪亮（1986～），男，助理工程师，研究方向为探矿研究及钻探施工项目管理。