地质岩心钻探事故处理与认识

刘忠存 王 琳

（核工业二四三大队，内蒙古 赤峰 024000）

0 引言

在对地质岩心进行钻探施工的过程中，岩心钻探深度越来越深，那么孔内事故的发生概率也会变得越来越高，这样则会对地质岩心钻探施工的质量与安全产生较大的影响，使得施工进度被拖延。相关施工企业若想提高地质岩心钻探施工工作的安全性，保障整个工程的施工质量，则要对地质岩心钻探施工的整个过程进行全面的监管，并且要对钻探施工过程中可能会发生的事故进行科学预测，在这一基础上，制订科学合理的防治方案，借此提高钻探施工的高效性。

1 地质岩心钻探事故产生的原因

1.1 孔内事故原因分析

相关施工指挥者或施工人员在具体的钻探施工过程中，没有严格按照规范的技术操作流程及相关标准要求进行钻探操作施工，这样就会提高岩心钻探事故的发生概率，而导致岩心钻探施工出现孔内事故的原因如下。

其一，地质条件的影响。在岩心钻探施工区域，若是地质存在问题，就会引发孔内事故。比如，如果出现岩体裂隙问题，就会对钻探施工产生较大的影响，甚至还会引发钻孔塌陷这一问题。若是岩体本身具有较为明显的绿泥石等塑性特点，一旦出现渗水的现象，则会使钻孔直径缩小，进而造成孔内事故。

其二，管材质量的影响。在地质岩心钻探施工中，若是使用的管材质量存在问题，也会发生孔内事故。在对地质岩心进行钻探时，通常会使用钻杆，如果其自身的质量不达标，则会增加钻杆的磨损度，再加上长时间的工作运行，就会影响到钻具本身的使用效果，进而提高孔内事故发生的概率。

其三，客观因素的影响，也会在岩心钻探施工过程中产生事故。其中就包括一些无法预测的自然因素，如大雨、滑坡等，若是在地质岩心钻探施工中出现这样的天气或地质灾害，就会在较大程度上引发钻探事故[1]。

1.2 钻具折断、脱落事故原因分析

在地质岩心钻探施工中，需要使用相应的机械设备，若是设备本身存在质量问题，并且出现钻具断裂、脱落等情况，也会对钻探施工质量、安全造成不良影响[2]。而这一事故产生的具体原因如下：其一，钻具级配存在不合理的情况，钻具丝的连接状态可能过紧或过松，如果丝扣没有被有效对接，则会加重钻丝的磨损程度，因此在实际施工中就会有较大可能导致钻具脱落，对钻探施工造成负面影响。其二，在开展钻探施工工作之前，相关管理人员应该对钻具进行全面的检查及维护，避免其存在隐患。不过，就实际情况来看，部分施工单位没有将钻具检查维护工作落到实处，对于一些落后、老化的设备也没有进行淘汰及更新，这些工具被应用在岩心钻探施工中，一旦遇到比较坚硬的地质，很容易出现折断事故。其三，在地质岩心钻探施工过程中，若是突然出现蹩车的情况，会导致上部钻杆发生倒转现象，而且在惯性的作用下，也会造成甩钻事故。

1.3 烧钻事故的原因分析

其一，相关施工企业在开展地质岩心钻探作业时，若是水泵出现故障问题，则会造成运输水量减少的情况，这样将无法降低钻头运行过程中产生的高温，而且在具体的施工过程中，也会出现杂物堵塞的情况，这也会提升钻头运行过程中的温度，从而引发烧钻事故，影响施工效果；其二，若是钻具上的丝扣存在连接不紧密的情况，就会在具体的施工过程中出现渗水问题，形成“假循环”，造成烧钻事故；其三，在具体的钻进过程中，钻头内外出刃磨损程度相对较高，再加上无泵钻进操作出现问题，就会引发烧钻事故[3]。

1.4 吸附卡钻事故原因分析

相关施工企业在对地质岩心进行钻探作业时，特别是深孔施工，容易受到地层的影响，因此经常出现孔内吸附卡钻这一事故。吸附卡钻事故在发生之后，泵压会处在正常的范围，泥浆循环也处在正常的状态下，也不会产生孔壁坍塌、岩屑沉淀等现象，但是，提拉钻杆的伸长距离及活动范围则会渐渐缩小，当缩小到一定程度之后，钻具就无法在孔内正常活动了。

2 地质岩心钻探事故处理的有效措施

2.1 孔内事故的处理方式

其一，打捞法。该方式是处理孔内事故的常见方式，在具体的应用过程中，就是利用不同类型的公、母矢锥，对落在钻孔内部的钻头以及钻杆进行打捞，避免影响后续的钻探施工。使用打捞法还能够对脱扣这一事故予以科学处理，以此提高钻探施工的质量。其二，吊窜法。在对地质岩心进行钻探施工时，若是在钻头下降的过程中突然发现孔内有劲，相关施工人员则要立即停止钻探施工作业，并且还应该将钻具即刻提升到安全范围，以此保障钻具的安全性，这样也能够避免钻探事故的发生。在对吊窜法进行应用时，需要将钻具提升到相应的高度，并且要借助钻具本身的重量使其下降，将其送回到钻探位置，对这一过程进行不断的重复，能够在钻具不受任何损害的基础上，实现对孔内阻碍物的有效疏通，这样就能够解决该问题，同时也能够保障钻具的质量。其三，提拉法。在开展提拉施工操作时，施工人员应该对提拉力度进行科学控制，避免提拉力度超过钻机升降机的最大提升限度，并且在提拉过程中，相关施工单位还应该为升降机预留充足的冷却时间，在提拉过程中机械会产生一定的热度，对其进行冷却能够使机械更好地运行。与此同时，对升降机进行操作时，施工人员一定要按照相应的规范要求进行操作，并且要缓慢进行提拉[4]。

2.2 钻头掉入孔内的处理措施

对地表进行打孔时，经常会发生钻头掉入钻孔中的事故，这样则会对地质岩心钻探施工造成较大影响。在对该事故进行处理时，相关施工单位要遵循以下几点：其一，施工人员应该对钻头掉入钻孔之中的位置进行勘察，获得准确的位置；其二，为了防止钻探过程中产生一些不必要的事故，相关施工人员还应该使用冲洗液对钻孔进行不断冲刷，也可以利用这一方式将掉入孔内的钻头冲出；其三，施工人员还可以根据钻孔尺寸，选择合适的锥将钻头抓取出来。在整个取出钻头的过程中，施工人员需要对钻机进行科学操作[5]。

2.3 碎硬质合金粒挤夹钻具的处理

在具体的施工操作过程中，施工人员若想对冲洗液进行循环利用，则需要增加适量的泵液，对挤在钻具之间的碎硬质合金粒要尽可能地冲碎，这样则能够对挤压程度予以有效缓解。若是这样没有获得预期的效果，则应该采用其他的方式，如吊锤冲打。如果该方式也没有对相关问题进行有效解决，施工人员可以使用小孔径的钻具透过事故钻具这一方式，并使用丝锥进行打捞[6]。

2.4 吸附卡钻事故处理措施

相关施工人员在开展地质岩心钻探施工工作时，若是出现钻杆被吸附的情况，则要及时按照相应的规范标准，使用稀泥浆进行大泵量循环，施工人员还要针对钻杆进行上下窜动的操作，这样能够在确保设备安全的基础上，将钻杆强力起拔，若是升降机自身的提升能力达不到相应的要求，施工人员可以利用吊车、千斤顶等多种设备增强拉力，将钻杆本身的伸张、收缩以及振动等多项作用充分地发挥出来，使得钻孔内部的泥浆能够形成横向冲击的状态，与此同时，在伸缩作用的影响下，泥浆就会渐渐深入间隙之中，并且能够剥蚀滤饼，对于钻具与孔壁之间的接触面积进行破坏，进而降低吸附卡钻的拉力，使得钻杆能够被有效提取出来。在对钻杆进行提拉时，要利用设备对钻杆进行小幅度的扭动，使得钻具被吸附的面积能够缩小，在使用这一方式进行操作时，应该确保相关施工人员及机械设备的安全[7]。

3 预防地质岩心钻探事故产生的有效对策

3.1 加强对钻具的管理

钻具质量是影响地质岩心钻探施工质量、引发钻探事故的重要因素，因此，若想降低岩心钻探事故的发生概率，相关施工单位要加强对钻具的管理，而且要确保其质量达标。在具体的管理过程中，管理人员需要在应用钻具之前，对其进行仔细检查，确保钻具在规格、型号以及质量等诸多方面与实际钻探施工要求相一致，同时还要保障钻具本身没有任何故障问题，若是发现其中存在故障问题，则要对其进行及时维修，使其能够在钻探施工中发挥重要作用，避免引发钻探事故。另外，在日常的管理工作中，还应该做好设备的维护保养工作，定期对其进行润滑以及清理，使其保持正常的运行状态。对于应用之后的钻具，要进行全面检查，若是发现磨损比较严重的部件，要进行及时更换，以便影响到后续的施工[8]。

3.2 建立健全的钻探规范条例

完善的制度能够提高地质岩心钻探施工的规范性与安全性，减少钻探事故的发生，因此，相关施工单位应该结合钻探施工的具体情况，制定完善的钻探规范条例，要求施工人员严格按照规范条例开展规范的钻探施工，这样能够避免因操作不当而产生的钻探事故，提高钻探施工的效率与质量。比如，在钻探施工中，应要求施工人员提前对钻探施工流程进行全面了解，并对钻探孔内的具体情况予以明确，结合具体情况，选用合适的钻具，同时也要避免对钻具进行过度应用，以防钻具运行时间过长出现问题。在制定规范操作机制时，应该对相关机械设备的正确操作流程予以了解，明确地质岩心钻探施工的注意事项，在这一基础上，建立相应的操作规范，确保施工操作的有效性。

3.3 引进先进的技术工艺

施工单位若想提高钻探施工的工作效率，就应该加强对先进技术的重视与应用，而且要对传统的钻探施工技术进行科学改进，同时还要引进先进的施工设备，借此提高钻探施工的效率及效果。比如，孔内事故的发生，与地层护壁、冲洗液的应用有着较大的关系，在这种情况下，则可以对相关钻探工艺进行创新。比如，深入研究冲洗液的配比，科学配制冲洗液，并对相关施工设备进行更新。另外，在钻井施工中，还应该选用高质量的钻杆，这样也能够规避孔内事故，使得钻探施工能够顺利开展[9]。

3.4 吸附卡钻事故预防措施

施工人员在开展钻探施工工作时，应该保证钻孔内部的稳定性，并且要在这一基础上，科学设置钻进参数，而且在钻进施工中，要尽量使用大泵量。在钻进作业中，施工人员还应该使用扶正器等一些防倾斜的设备，这样能够保障钻孔轴线的垂直度，进而提高钻孔的有效性。另外，施工单位应该加强对钻探设备的管理，确保钻探设备的良好运行状态，使其在钻孔中能够发挥积极作用，既能够避免吸附卡钻事故的发生，又能够对其他事故予以有效规避，进一步提高施工的安全性及有效性。

4 结语

相关施工企业若是能够对岩心钻探事故进行科学有效的处理，则能够减少施工中的安全隐患，并提高施工质量，提高钻探施工的经济效益。基于此，施工企业在开展岩心钻探施工工作时，应该选用合适的施工技术，并且对具体的施工情况进行全程监管，一旦在监管过程中发现问题，就要及时采用有效措施，做好应对工作，避免钻探事故影响范围扩大。