绳索取心钻探过程中取心钢丝绳断裂的处理工艺探讨

宋世杰，付相友，于孟亮

(山东省第三地质矿产勘查院，山东烟台 264011)

0 引言

在绳索取心小口径岩心钻探施工过程中，常常会遇到一个回次钻进完毕后，取心过程中取心钢丝绳断裂的情况，如果处理不当，就会造成不得不提钻的情况。由于提钻增加了辅助时间，降低了时效进尺，而且加大了施工人员的劳动强度，为了节省时间、提高时效，机台人员往往都会用一个自制的打捞钩下入钻杆内，打捞取心钢丝绳断头。多数机台加工打捞钩的形状、重量不一，打捞盲目，打捞钩打捞时下到何处位置最佳、最有效不明白，打捞成功率低，甚至还会导致二次事故的发生，给事故的处理造成更大的麻烦。

1 事故原因

绳索取心过程中，造成取心钢丝绳断裂的原因是多方面的，包括钢丝绳质量不好、锈蚀、打结、取心时操作人员注意力不集中等，但最主要的还是人为原因。一是选择钢丝绳型号、材质不因地制宜，应该根据矿区的水文地质情况和选用冲洗液的特性选择钢丝绳型号、材质；二是钢丝绳的质量有问题；三是对钢丝绳的保养不到位。

2 捞取绳索取心断裂钢丝绳工艺

为了提高使用打捞钩进行钻杆内打捞断裂钢丝绳时的成功率，避免处理过程中造成二次事故，减少处理事故时间，提高钻进效率，正确加工和使用打捞钩，发挥其应有的作用是非常必要的。现结合多年的钻探施工机台实际工作经验，浅谈一下打捞钩的制作和应用。

2.1 制作打捞钩

打捞钩由钩环、主筋、副筋和钩齿组成。主筋采用直径28～32 mm的钢筋，长1 m即可；副筋采用直径10～14 mm的钢筋，长40 mm；主筋和副筋最好是对接，尽量避免搭接，确保同心度，对接处要焊接牢固。钩齿焊接在副筋上，与副筋夹角15°，过大不易钩夹钢丝绳，钩齿不用太多，6～8个即可，钩齿成不对称分布，底部钩齿应稍短，上部钩齿应相对长一点，钩齿采用直径8～10 mm的钢筋，钩齿与副筋焊接处要处理圆滑，以保证能顺利进入钻杆内断裂钢丝绳。

2.2 捞取断裂钢丝绳

断裂钢丝绳的捞取是否成功，打捞钩的下入深度最为关键。当取心过程中钢丝绳发生断裂时，有的当班班长就会立即把打捞钩下入孔内钻杆里，直到打捞钩不能继续下行后再往上提，这样往往使打捞钩插入断裂钢丝绳太深，上提过程中钢丝绳在打捞钩上及周围越积越多，导致卡在钻杆内拉不动，最后还是需要提钻处理。为了避免这种情况的发生，就要求钻探人员要测知孔内断裂钢丝绳的长度，计算出一个较为准确的断裂钢丝绳断头堆积深度，以便打捞钩精准下入。这个深度是随着钢丝绳断裂时孔深的不同而变化的，并且与所使用的取心钢丝绳的粗细有关，钢丝绳的粗细决定打捞钩的下入深度，细的要下入深一些，粗的就会相对浅一些。一般情况下，打捞钩下入深度比孔内断钢丝绳的位置要深30～40 m，例如，孔深1000 m，取心钢丝绳在800 m处断裂，那就是800-(30～40)m，即打捞钩下入760～770 m处比较合适。打捞钩下到计算的位置后，慢慢上提即可。

3 注意事项

(1)打捞钩不是在任何情况下都适合捞取钻杆内断裂取心钢丝绳的。绳索取心时出现钢丝绳断裂事故是有多种原因的，这就要求钻探施工人员在出现事故时要认真分析断裂的原因，根据现场造成事故的具体情况，采取相应的处理措施，避免因为采取处理方法不当造成不必要的麻烦。

(2)绳索取心放绳至打捞器快要到底时，一定要注意听取或感觉打捞器到底的声音或振动。打捞器到底时有声音，一般说明孔内钻杆正常，如果这种情况下在上拉取心过程中钢丝绳断裂，可考虑采用钻杆内打捞钩捞取断裂钢丝绳的方法。

(3)如果取心时，打捞器到底没有声音，上提时出现用力过大造成取心钢丝绳断裂，这时候就要仔细分析原因，考虑是否是钻杆脱扣或钻杆折断，这种情况下就不能采取钻杆内打捞钩捞取断裂钢丝绳的方法，而是应该提钻检查，避免造成更大的事故，给后面的处理增加难度。

(4)任何情况下，严禁在一次孔内取心断钢丝绳事故中，采用二次钻杆内打捞钩捞取断裂钢丝绳。

4 结语

钻探施工过程中，应努力避免取心钢丝绳断裂事故的发生。一是要在钢丝绳的选材上把好关；二是在绳索取心放绳时，一定要仔细检查取心钢丝绳，看有无磨损、起刺严重的部位，如果发现问题要立即去除并对接好，对接时尽量采用插接，以便必要时脱卡器能够顺利下入，不要存在侥幸心理，埋下隐患。同时，在钻探施工过程中遇到事故时，施工人员首先要认真分析、仔细研究，做到对事故的判断准确无误，然后再去做出正确决定进行处理，从而提高钻进效率，取得效益。