摘要:在工程地质钻探工作中,由于地层、钻探设备、钻探人员的操作水平,工作责任心等原因,会经常发生孔内事故。其结果直接导致大量的人力,物力,时间的浪费,如果处理不当还会损坏机械设备,造成人身事故,给工程带来极大损失。但孔内事故的发生有时是不可避免的,因此最好孔内事故的处理便显得尤为重要。本文首先分析了地质钻探中孔内事故的类型及引起事故的一般原因,然后归纳了孔内事故发生的危害,最后详细探讨了孔内事故的预防及处理措施。 

关键词:地质钻探;孔内事故;断钻;卡钻;新技术 

  中图分类号:P642文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013) 

  地质钻探中孔内事故的类型及引起事故的一般原因 

   (一)孔内事故的类型 

  孔内事故的种类有如下几种:断钻事故、埋烧钻事故、钻具折断、脱扣及跑管事故、孔内掉入物件事故等等。 

   (二)引起孔内事故的一般原因 

  1、地质条件复杂,设备和管材质量不符合要求 

  例如:岩石裂隙发育,有流沙涌水,活石等。泥岩、粘土等塑性岩石而遇水膨胀而使钻孔缩径;遇到严重漏水、钻孔内液面突然下降,易引起井壁坍塌。管材质量有问题亦易发生孔内事故。 

  钻进参数选择不合理 

  如卵砾石地层是地质钻探中常见的一种典型的不稳定地层,其基本特征是结构松散、无胶结,呈大小不等的颗粒状。当地层一旦被钻开,很容易破坏原来的相对稳定或平衡状态,使孔壁失去约束而产生不稳定。主要表现在钻进时易发生塌孔,冲洗液漏失严重,易发生卡、埋钻等孔内事故。在这种地层中钻进的关键是选择合理的钻进方法,采用先进的钻进技术,重点预防钻进时的冲洗液漏失及孔壁坍塌,提高进尺速度及岩石采取率。 

  施工人员技术措施不当 

  例如:在修理机器,进行长时间冲孔时,没有将钻具提离孔底并经常活动钻具,易造成埋钻、夹钻和泥皮粘附卡钻事故。在钻进破碎及复杂地层,若不使用优质泥浆护壁或提钻不灌孔,就会加剧钻孔坍塌,掉块而造成埋钻、卡钻事故。不根据岩石性质、钻头类型规格、钻孔深度、钻具组合等情况,盲目采取不合理的钻进参数就易造成钻具脱、烧钻事故等。 

  地质钻探发生孔内事故的危害 

   (一)危及人身安全 

  孔内事故常造成意外人身伤害,如工程勘察钻探遇到地下各种管线,特别是输电电缆,当时就可能使操作钻机者触电身亡。排除孔内故障时,常发生人员伤亡。这是因为处理事故非但没有钻探进尺,而且频繁操作,劳动强度大,人员心中情绪不稳,易出现不安全行为。 

   (二)损坏设备 

  烧钻、埋钻、卡钻等事故发生时的瞬间,钻具回转扭矩增大,使钻机和动力设备等负荷增大,不能正常运转(俗称扒车)造成损坏。钻具或钻孔堵塞,使钻孔冲洗液中断循环,泥浆泵压力升高将泵鳖坏。 

   (三)造成质量事故 

   钻探地质孔,是为了获取地层地质资料;钻探开发井(孔),是为了采集各种矿产资源。孔内事故处理不力,达不到钻孔预定目的,就造成质量事故,有些质量问题还难以弥补。 

  处理孔内事故的基本要求及处理方法 

   (一)处理孔内事故的基本要求 

  1、现场必须配备常用公锥、母锥、可退式捞筒、可退式捞矛、吊锤、导向器、割管器等专用器具,还应具备有起重机、反丝钻杆等专用工具和设备。 

  2、事故发生后,必须弄清并详细记录事故发生的孔深、机上余尺、事故钻具的位置、规格、类型、数量以及孔内情况等,可用示意图标明事故钻具的状态。 

  3、事故发生后,要正确分析判断,制定出处理方案。交接班时,交班班长要将本班所采用的工具、方法、步骤以及取得的效果等详细向接班班长交待清楚。 

  4、处理孔内事故时,各岗位要按人员的技术熟练程度明确分工,密切配合,严防“事故加事故”的情况发生。 

  5、提前做好处理事故的成套设备准备工作,从处理事用的工具准备到处理事故的技术指导,应当全面进行妥善安排。在处理事故过程中,往往因准备工作跟不上,会拖延时间,因技术指导跟不上,在处理过程中走弯路或使事故复杂化。 

   (二)孔内事故的预防及处理方法 

  1、断钻 

  孔内断钻是钻探施工过程中常见的生产事故,最主要的原因是所用的钻具老化、超常使用、钻具滑扣,其次是工人操作设备不当而造成的。 

   (1)断钻的预防 

  ①对钻机操作人员应事先进行技术交底,明确钻机操作规程,确定合理的分层钻进参数,禁止违规操作。 

  ②对下入孔内钻具的检查,选用质量好的钻具,禁止使用壁厚达不到标准、破损、弯曲、丝扣磨损的钻具(接头)下入孔内实施钻进。 

  ③当孔内进尺困难时,禁止强行钻进,应提钻检查孔内钻具,分析原因,更换钻具或采取其他措施。 

   (2)处理断钻事故 

  出现孔内事故时,应首先分析原因,查明孔内事故状态,即事故头的数量及孔深位置。如果是孔内单头断钻或钻具滑扣,可采用丝扣完整的公锥或母锥入孔打捞,如果是孔内多头断钻或钻具滑扣,可采用匹配的公锥或母锥按先上后下顺序实施打捞,如果事故钻具在孔内相互夹持起拔困难时,不允许强力提拔,而应采用地表打吊锤的方式使锥子与事故头脱离, 再采用下入匹配的反丝钻杆进行逐次打捞。 

  卡钻 

  卡钻也是钻探生产中经常遇到的孔内事故,事故一般发生在孔底。卡钻一部份是由于孔底钻头(特别是合金钻头)切削具强度和耐磨性较差、外出刃小等原因造成的,一部份是由于孔内不稳定地层掉块或孔内停钻时间过长、沉淀物孔底堆积太多等原因造成。