钻探孔内事故及其处理浅议

2019-01-03王军山

中国金属通报 2019年2期

王军山

(新疆地质矿产勘查开发局第三地质大队，新疆巴音郭楞 841000)

在工程地质钻探过程中易发生一些孔内事故，如埋钻、卡钻、烧钻、断钻、落物、套管事故等，这些事故的发生，虽然不会直接造成人员伤亡，但是也会产生其他的严重损害。所以，在钻探施工过程中我们千万不可掉以轻心。文中主要对工程地质钻探孔内事故进行分析，在此基础上提出一些有效的处理方法，希望能为预防工程地质钻探孔内事故的发生提供一些参考，增加经济效益，避免造成更大的经济损失[1]。

1 孔内事故类型

1.1 地质因素造成的孔内事故

岩层特性是造成孔内事故主要地质因素，尤其第三、四纪形成的岩石，如松散的砂砾岩层、流沙层、倾角较大的发育节理片理的岩层，极易导致孔内坍塌事故的发生；缩径事故与泥质岩与黏土层存在很大的联系；易溶解的岩盐层以及胶结松散的砂岩层和紫色泥岩等常常发生超径事故；砾石层以及松散岩层和较大错动的片理岩层时常发生卡钻事故；石灰岩溶洞与含水砂层等涌水事故比较突出；达到5级～7级的砂砾岩与砂岩中深孔段的中硬岩层等常常引发拉槽卡钻事故[2]。

1.2 钻具因素造成的孔内事故

钻杆脱扣、折断、甩管跑管等钻杆事故；烧钻头、掉钻头等转头事故；套管脱节、错位、偏斜、挤夹套管、跑套管等套管偏斜事故等是造成孔内事故的主要钻具因素。

1.3 其他因素造成的孔内事故

其它因素如没有依照操作规程规范操作，不当的设备配置，常常引发孔内事故：如绳索取心钻过程中发生钻杆折断；绳索打捞锚及钢丝绳断落；测井电缆的挤夹脱落；工具掉入孔内造成岩心的堵塞、脱落以及残留事故等。

2 孔内事故处理的原则

在对孔内事故进行处理的过程中主要依照“五清”为原则，清理钻孔情况，清理机上余尺，清理事故头，并进行有效记录并报表，做好交接，清理当班工作人员对处理的情况等。

（1）对钻孔内的实际情况应当摸清，分析其结构特点，以及岩石的实际性质，钻孔孔壁是否稳定，岩粉特征，如何发生事故的，有没有事故前征兆的出现，通过综合分析才能为处理方法以及步骤进行确定。

（2）有事故存在时，必须要对机上余尺进行准确地测量，对孔内事故的位置与孔深进行确定，依照断头钻具，对孔内事故的孔深以及钻具的实际组成与数量和长度等情况进行确定，合理进行打捞。

（3）对事故头的断裂特征以及形状等情况全面摸清，也可通过照相，来对事故头情况进行摸清，为事故处理机钻具打捞提供参考。

（4）弄清楚小班施工中钻头、钻具、加减尺寸和钻进情况以及岩心等各种数据记录全面摸清，并记录好事故的处理情况，如处理方案以及相应的方法等，做好交接班，对事故情况全面摸清。

（5）当班人员对于孔内事故发生时的工具处理情况以及诗句钻具如何处理，孔内事故头的主要变化等都要详细查明，并进行充分记录。

3 孔内事故发生原因

3.1 人为原因

钻孔施工过程中，孔内事故的发生与人为因素存在非常密切的联系，如一些领导指挥不依照客观实际规律进行操作，未依照相关规程要求进行行之有效的制度建设，不照章办事，极易导致孔内事故的发生。如有翻孔埋钻以及挤夹钻具时，领导者对事故情况不进行认真研究，指挥工作人员，对钻机立轴进行强行启动，使其回转，或者系绳子进行强行拉拽，很容易导致钻杆扭断。同时孔内事故的发生与相关操作人员，工作不认真也存在很大关系，作业阶段不能依照操作规程，认真操作，粗心大意。钻具实际运转情况和水泵运转情况不详实的进行交接班，倘若遇到水泵不能顺利来水，便会造成烧钻问题的发生。对于实际施工中缺乏有效的技术管理，检查工作不到位，对工作的安全性重视不够，有复杂情况出现时，没有良好的技术措施提供保障。工作人员的技术能力低下，不能准确正规的进行操作，选择的钻具达不到钻探要求，级别低等都容易导致孔内事故的发生。

3.2 机械原因

在钻探过程中，孔内事故的发生，与机械因素也存在非常紧密的联系，如发生电动机故障或者柴油机故障等，无法将孔底的钻具提拉上来，排除故障之后，却夹住了钻具，引发事故的发生。

3.3 其他原因

如自然灾害，山洪暴发、地震、火灾以及停电等原因引起孔内事故等。

4 孔内事故处理的一般方法

为了有效的处理孔内事故，应当依照孔内事故的具体情况、性质与不同类型等，对孔内事故的处理方法进行确定，面对不同的情况应当采取合适的方法，总结起来一共包括下面几种：

（1）提：如果事故情况允许进行钻具提拉，可以通过升降机设备对钻具进行快速的提拉与猛放，通过连续串动，是钻具的轻度卡埋得以解除。

（2）打：通过打吊锤的手段，对事故钻具进行振动，接触卡顿，如果存在坍塌和埋钻情况，此方法不适用，由于在振动过程中，会加重坍塌情况，加重孔内事故。

（3）捞：通过捞管器以及丝锥等工具对事故钻具竞争捞取。

（4）顶：通过千斤顶以及或者油压钻机立轴对套管进行顶拔，对挤卡钻具进行处理，能够达到理想的效果。

（5）反：通过丝锥与反丝钻杆进行反钻，可以为孔内事故的处理提供很好的帮助。

（6）冲、扫：通过冲洗液以及钻具本身的作用对事故上测区域的卡埋物进行冲洗，如果在孔内钻具能够进行一定的回转，可以通过上下联动的方式对卡挤物进行扫碎，与钻具互相配合，能够有效的排除卡钻事故的发生。

（7）套、透：如果能够利用反的方式竞争钻杆全部的提出后，便可通过稍大的钻具对钻孔进行扩孔，如果岩石比较坚硬不能进行扩孔时，便可通过级别较小的钻具对事故钻具进行透过，作掏心处理，能够使钻孔的挤卡情况得以消除和降低，之后再通过丝锥进行捞取。如果进行小钻径扩孔之后，还不能将岩心管捞出，如果具备条件，通过小孔径钻进，扩孔以及掏心等，但都需要将导正器应用其中，避免发生老孔的偏离。

（8）割：如果不能对套管拔出，则可以采用切割套管的形式进行捞取。

（9）磨：这种方法是通过铣切钻头“磨”的手段，把部分故障钻具或全部钻具进行消灭，或通过环状钻头将事故钻头或者岩性管进行劈开，并进行分割套取。

（10）炸：是通过炸药以及雷管等，通过钻杆放置到引爆的位置，斩断钻具，将钻具的大部分取出，剩下的通过别的手段进行处理。

（11）偏：如果条件允许，可以将楔子偏心下入，在事故钻具的旁侧下入，再继续钻进等。

5 需注意的问题

有孔内事故发生时，应当对事故的具体情况进行认真分析，对准机的余尺进行详细测量，对钻孔的深度进行准确计算，确定钻头结构以及钻头和岩心管的长度。并进行简图德慧智，对孔内事故发生前的征兆进行详细记录。组织相关人员进行技术分析，详细了解事故发生情况，对事故的性质进行确定，并及时的汇报上级，针对事故情况，进行合理方案的制定，对拟使用器具进行确定。避免家中事故，遇有卡、埋、夹、烧钻情况时，万不可对钻具进行强行拉拽，这样极大加重孔内事故。事故处理时，应当有专人负责，统一指挥，严格依照事故处理规则进行严格操作，检查和维修机械设备，避免孔内事故的正常处理。