试析钻探孔内事故的预防和处理方法

黄吉彦　丛丕敏 姚建华

【摘要】随着我国国民经济、工农业生产和城市现代化进程的不断发展，对钻探的应用越来越广泛，而钻探是矿产地质勘查、水文地质与工程地质勘察中最重要的手段之一，是对物探结果的验证。本文从地质钻探孔内事故的种类、预防、处理方法进行分析总结，探讨预防和减少孔内事故的发生，达到提高地质钻探效率的目的。

【关键词】钻探；孔内事故；钻探效率

钻探是矿产地质勘查、水文地质与工程地质勘察中主要的手段，地质钻探中钻进速度的快慢、钻探质量的好坏，直接影响地质资料的提出和勘探报告的提交时间及质量，因此预防和减少孔内事故发生，改善钻探条件、提高钻探工艺，是提高钻探效率的有利措施。

1、孔内事故的种类

概括的说，孔内事故分为人为事故和自然事故两大类。依据事故发生的现象及原因，孔内事故又可分为以下几种：

1.1钻具折断事故

指在钻进过程中发生的钻杆、岩心管、各种接头的折断，或钻具脱扣等事故。

1.2卡钻事故

卡钻事故常常发生在不稳定地层，由于孔壁岩石错动，使粗径钻具被卡在孔内。如掉块卡钻、探头石卡钻、缩径卡钻等。

1.3夹钻事故

夹钻事故一般发生在孔底，钻具被挤夹住，不能转动，也不能上下串动。如钻头与孔壁夹钻、岩心与钻头夹钻等。

1.4埋钻事故

埋钻事故一般发生在孔底，主要是钻具上部被埋住，不能转动，也不能提升。如岩粉太多沉积埋钻、流砂埋钻、孔壁坍塌埋钻等。

1.5烧钻事故

钻进中由于冷却不好，使钻头与孔壁、岩心管烧结为一体，钻具不能回转，也不能提动，烧钻事故多发生在硬质合金钻进和金刚石钻进。

1.6岩心脱落事故

提钻取芯时，由于岩心未卡牢固或激烈震动，使岩心掉落在钻孔中途或孔底的事故，影响取芯质量。

1.7切削具脱落事故

指钻进过程中，发生硬质合金钻头的硬质合金脱落、金刚石钻头的胎体碎落的事故。

1.8掉入工具、异物事故

指钻进过程中，由于疏忽大意将螺栓、螺帽、扳手等工具或小物件掉入孔内的事故。

1.9套管事故

钻进中由于套管下岩土层不稳定或套管丝扣磨损严重而出现的跑套管或套管脱节事故。

2、孔内事故的原因和预防

2.1孔内事故的原因

孔内事故的原因很多，也很复杂，但总结起来不外乎客观和主观两方面因素。

2.1.1客观因素

主要指地质条件复杂引起的。如岩石风化破碎、节理裂隙发育以及松散层中，由于孔壁不稳定，发生坍塌掉块和出現探头石等；绿泥石、高岭土、泥岩等遇水膨胀的岩石，会产生钻孔缩径；在溶洞、断层、流砂、涌水等岩层中钻进，也容易发生孔内事故。

2.1.2主观因素

大多数孔内事故是由于主观因素造成的，主观因素，是指技术操作不熟练和责任心不强。如钻机操作人员技术不熟练，经验不足，不能正确判断孔内情况和采取有效措施，由于忽视或不按规程作业，工作中麻痹大意等都容易发生孔内事故。

2.2孔内事故的预防

本着“预防为主，处理为辅”方针，尽量把事故消灭在发生之前。预防孔内事故需要做到以下几个方面：

2.2.1加强政治思想和专业技术学习，不断提高工作责任心和技术操作水平。

2.2.2地质人员与钻探人员要密切配合。开钻前地质人员要向钻探人员详细介绍钻孔柱状图，讲清岩性特点及分布规律；钻探人员要认真研究剖面、柱状，并结合地区经验，分析研究可能出现的各种问题，制订科学的钻进方法和技术措施，做好开钻前的准备工作。

2.2.3孔内事故发生前大部分都有征兆，要密切注意孔内事故发生前的征兆，发现事故征兆时，立即采取安全措施，不能盲目钻进，以免事故的发生。

2.2.4在钻进过程中要严格按照“钻探规程”作业，不能盲目求快，急于求成。

2.2.5对发生过的孔内事故，要及时分析原因，总结经验教训，制定有效的预防措施，防止类似事故的再次发生。

3、孔内事故的处理

一旦发生孔内事故，要冷静、认真的分析事故原因，制定详细的科学的打捞计划，事故处理的成败、快慢，直接影响钻孔能否成功和经济效益。若处理不当，还可能造成新的事故发生，使事故进一步加剧，甚至不能处理，造成钻孔报废的损失。

3.1处理孔内事故的基本原则

3.1.1事故发生后，要查清以下几个情况。

机上余尺要清：要及时量好机上余尺，准确判断事故发生位置，确定打捞钻具的长度。

事故头要清楚：清楚事故钻具的规格形状，确定处理事故的方法和选择打捞工具。

孔内情况要清：清楚钻孔结构和钻具的结构、岩层性质、岩粉情况以及事故发生的过程，以便准确判断孔内事故情况和确定处理事故的方法步骤。

3.1.2发动群众，群策群力，认真研究事故发生的原因，制定科学的可行的方案和方法。

3.1.3在事故的处理中，一要争取时间，防止事故加剧，二要沉着冷静，防止事故复杂化。

3.2孔内事故的处理方法：

捞：用矢锥等打捞折断和脱落的事故钻具。

提：用钻机的升降机提拉事故钻具。

顶：用千斤顶起拔事故钻具。

打：用吊锤等冲打事故钻具，使之松动或能上下窜动。

反：用反丝打捞工具在事故钻具上部从孔内反出钻杆来。

冲、扫：反出孔内钻杆后，再下入钻具冲、扫卡埋物。

透：用小1-2级钻具从事故钻具内向下透孔，由于钻具的震动，可以减轻或消除事故钻具周围的挤压力，条件允许时也可换比原口径小一级的钻具继续钻进。

扩：用大一级钻具扩孔，套取事故钻具。

割、劈：用切铁钻头将事故岩心管割断或劈开事故岩心管和钻头，再用打捞工具捞取或抓去残片。

磨：用铣铁钻头将事故钻具磨碎消灭掉。

偏：地质容许情况下，于事故钻具上部下入偏心楔，使钻具避开事故钻具，再继续钻进。

结语：

以上从孔内事故的种类、原因分析入手，总结几点预防和处理事故的措施和方法，施工单位只有不断的学习，总结经验教训，针对地质条件制定科学细致的钻探方案，建立健全责任制度，钻探人员同地质人员密切合作，遵守钻探规程作业，才能预防和减少孔内事故发生，从而提高钻探效率和勘探报告质量。

参考文献：

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