钻探施工孔内事故的预防和处理.docx

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钻探施工孔内事故的预防和处理

钻探施工孔内事故的预防和处理

一、事故发生的原因及处理的原则和方法

1、事故发生的原因

2、事故的预防

3、处理事故的原则

4、除事故的一般方法

二、常见事故的预防与处理

1、套管事故

2、钻杆折断事故

3、跑钻事故

4、埋钻事故

5、烧钻事故

6、其他事故

钻探施工孔内事故的预防和处理

钻进过程中，如果对孔内情况认识不足，缺乏分析研究，未及时采取措施，或者操作不当，都有可能发生孔内事故，一般孔内事故可分为人为和天然两大类。

在思想上重点放在“防”字上，贯彻以防为主的方针。

同时，机台上必须配备打捞工具，若发生孔内事故，力求尽快排除。

一、事故发生的原因及处理的原则和方法

1、事故发生的原因：

孔内事故发生的原因很多，亦很复杂，但总的可归纳为以下几个方面：

（1）思想麻痹大意，操作精神不集中。

（2）孔内情况不清楚，措施不力，钻进方法不当。

（3）未严格遵守操作规程，违章作业。

（4）技术不熟练，经验不足，不能正确判断和及时处理孔内变化情况。

（5）安装不符合要求：

天车、立轴、孔位中心不成一条直线，基台木排列欠周正、稳固、水平。

（6）设备陈旧，管材质量差或加工不标准等。

（7）地层复杂不稳定，坍塌、掉块、漏水、涌水等。

2、事故的预防：

只要思想重视，每项工作都要一丝不苟认真做好,严格遵守操作规程和各项制度，根据具体情况，采取有效的预防措施，事故是可以减少和避免的。

（1）、根据施工矿区的地质条件，合理选择钻进方法和扩孔措施。

在钻进过程中，全面掌握孔内情况，发现异常及时采取措施进行处理，不得强行钻进，班长严格执行交接班制度，对孔内情况和钻机运行状况必须交接清楚。

（2）定期组织技术业务学习,交流经验,预防事故，不断提高技术水平。

（3）加强对管材的维护管理，各种管材、接头和接箍要分类存放，暂不使用的管材要涂油防锈并堆放平整，钻杆应定期检查，发现严重弯曲、裂纹、磨损超限、均应调换，不得继续使用。

（4）严格遵守操作规程：

加强对钻具的检查，及时清理循环系统，经常测定循环液的性能，不符合要求的要及时调配，保证孔内清洁，岩粉不得超过规定，钻进中应精力集中，及时掌握孔内情况的变化，升降钻具，做到提得轻，下得稳。

（5）严格执行质量验收制度，把好安装关，做好机械维护保养工作，保证钻机正常运转。

3、处理事故的原则：

可概括为四个字：

即清、研、快、稳。

（1）清：

机上余尺清，报表记录清，交接班清,当班人员对于处理情况清。

（2）研：

发动群众，群策群力，认真研究事故发生情况，找出原因，订出处理方案和具体地处理方法、步骤。

（3）快：

确定处理方法后，抓紧时间，动作迅速，及时排除，避免孔内事故恶化。

（4）稳：

在处理过程中，要冷静、谨慎、切忌操之过急，一味求快，必须在稳的前提下求快，才能避免在处理事故过程式中再发生事故。

4、排除孔内事故的一般方法：

处理事故的方法是根据事故的性质、类型以及当时的具体情况而确定的，情况不同，处理事故的方法也不同，归纳起来有以下几种：

（1）提：

在设备能力允许的情况下，用升降机提拉事故钻具，同时可以快拉、猛放，反复串动的方法，解除轻微卡埋钻事故。

（2）打：

用打吊锤的方法，来震动孔内事故钻具并使之解卡，但对严重坍塌埋钻事故不适用，因为越震动，孔壁坍塌越严重，会使孔内事故恶化。

（3）捞：

利用丝锥，捞管器等打捞工具，捞取孔内事故钻具。

（4）顶：

用千斤顶或油压钻机立轴，油缸顶拔套管和处理挤卡钻具，也往往有效。

（5）反：

利用反丝钻杆和丝锥将可能反回的钻具尽量反上来。

它是为下一步处理孔内事故过渡办法。

（6）冲、扫、利用钻具和冲洗液冲、扫、把事故钻具上部的卡埋物，尽量冲、捞干净，若事故钻具在某个孔段内能回转活动，可采用向上和向下的办法，将卡挤物扫碎，有时扫与串动钻具结合使用，这种方法能解除轻微的挤卡钻具事故。

（7）套、透：

当事故钻具经过反的办法将全部钻杆（或岩心管接头）反出后，可用大一径钻具扩孔套取之，（应用没有内出刃，较簿的合金钻头），当岩在坚硬不易扩孔时，可用比事故钻具小一级的钻具透过事故钻具掏心钻进，借以减轻或消除其侧部挤卡程度，再用丝锥捞取。

有时透完后岩心管仍捞不动，在条件允许的情况下，改换小级的孔径钻进，扩孔或掏心钻进均应使用导正器，以防偏离老孔。

（8）割：

套管难以拔起时，可用割管器分段切割捞取。

（9）磨：

当孔内事故用各种方法或全部都消灭之，可用铣切钻头“磨”的方法，将事故钻具部份或全部都消灭之，也可用环状铁钻头劈开事故岩心管或钻头，然后分割套取上来，或用其他方法取上来，劈比磨要快，但不如磨安全。

（10）炸：

是用烈性炸药、电雷管、金属外壳组装成小炸药包，用双股胶质线（电线）连接，从事故钻杆中放下去，直至要求反回的深度，通电引爆将此处事故钻具炸断，取出大部份事故钻具留下来的采用其他方法处理。

（11）偏：

在可以满足地质要求的前提下，下偏心楔子，偏过事故钻具，再继续钻进。

二、常见事故的预防和处理：

1、套管事故：

（1）预防套管事故的措施：

A.必须钻到基岩取上完整岩心后方可下入套管，套管下端连接一根长0.5米的锥形短管，下入小径内以封闭套管与井壁之间隙。

B.下套管前应用导正钻具，先钻小眼一米，投入粘土，并下钻具捣实，然后下入套管。

套管连接处要用松香、皮带腊焊或用粘合剂粘合。

C.套管要直，丝扣配合应符合要求，采用厚壁套管接箍。

D.除上述措施外，亦应采用反丝套管。

（2）套管事故处理

A.套管脱扣或折断时，如地层稳定，可将套管起上来重新下入。

B.如果折断或脱扣在上部、而下部套管起拔重新下入有困难时，可将上部套管起拔上来，采用套接或连接的方法处理。

C.如果孔不深，直拔套管会造成钻孔坍塌、掉块时，可下入小一级全管或暗管将折断或脱扣部位隔离，换径钻时。

也可在起拔套管前先注入浓度较大的泥浆，然后起拔事故套管重新下入。

D.终孔后起拔套管发生卡、埋钻事故时，先用拉、顶、打的方法起拔套管，起拔不动，可采用大一级钻具去扩孔，然后反出或取出套管。

E.在孔壁较完整的情况下，可用割管器进行切割，然后分段捞取。

F.可在距套管底部1—2米处（应先架桥封闭）放置炸药，用爆破方法去震动套管，然后进行起拔。

2、钻杆折断事故：

（1）钻杆折断事故的预防

A.在不稳定地层中钻进要加强护孔，应使用优质循液并结合水泥护孔。

B.使用润滑性能较好的冲洗液，减少钻杆与孔壁磨擦阻力。

C.钻进中要集中精力，随时注意孔内情况，压力要均匀。

D.加强钻杆的检查，不符合要求的要及时调换。

E.加入孔内的钻杆，要对其厚度，螺纹形状及磨损程度进行严格检查，不全标准不准入孔。

F.孔内出现大孔径段时，钻进中一定要严掌握钻进规程，发现钻杆折断，要及时处理，要及时采取措施。

（2）钻杆折断处理：

A.断钻杆后，量好机上余尺，提出上部钻杆，根据断头情况下入不同型号捞锥。

B.如钻杆接头部位损坏，公锥进不去，由于钻杆与井壁间隙过小，则需用剥皮钻头把接头外部削掉一层，再用母锥去对。

C.丝锥对好后应用手钳缓慢拧紧，切不可开车上劲或丝锥尚未对入钻杆就开车回转强行对上，以免丝锥断裂，造成复杂事故。

D.如孔内断杆，因孔壁超径而紧贴孔壁时，可将带丝锥的钻杆压弯一些去对，如仍寻找不到断头，则可用专用打捞器去对。

3、跑钻事故：

（1）跑钻事故的预防：

A.应定期检查、拆洗提引器。

B.严格检查下入孔内的钻具，磨薄、弯曲、螺纹精度不合标准者，一律不准使用。

C.夹持工具一定要好用，更换接头或加接钻杆时，夹持器要卡牢。

不准用大锤击打。

D.使用斜脱式提引器“卡头”一定要拧紧。

E.升降机和孔口操作者应配合好，特别是操作升降机者应思想集中，谨慎操作，及时检查升降机制动装置，发现问题及时处理。

F.提钻中途遇阻，应先将提引器销子把手移到锁紧位置，再行串动。

（2）跑钻事故的处理：

跑钻后一般是钻杆直接去对接。

要注意的是应根据钻孔深浅水位高低，孔壁完整程度和跑掉立根长度等决定是否提钻检查。

当提钻检查发现钻头墩坏胎体脱落，应用磨孔钻头下钻去研磨及捞取，使孔底清洁后再下钻进行正常钻进。

4、埋钻事故：

（1）埋钻事故的预防：

A.循环液一定要保持性能稳定，根据所钻地层选用合适的循环液类型。

B.当修理水泵或做其他工作而停止钻进时，应及时把钻具提出孔外。

C按要求设置循环槽，沉淀箱和水源箱，并及时清除循环系统岩粉，按要求更换冲洗液。

（2）埋钻事故的处理：

A埋钻时间不长，可送水慢速转动或上下串动钻具，使粘附的泥饼和岩粉松动，如无效则用吊锤上下击打。

B.转、串、打均无效，说明粘附严重，可用反丝钻杆反出孔内钻杆，当反到粘附处，阻力很大，立即停止，下钻具进行冲孔，待冲洗后再进行反，直至反完孔内钻杆。

C.若反完钻杆，钻具仍提拉不动，可先用吊锤打，无效时，在反掉岩心管接头，然后进行透，直至取上粗径钻具。

5、烧钻事故：

（1）操作者要精心操作，随时观测孔底压力表、泵压表、电流表，孔内返水情况，观察进尺速度和动力机的负荷变化，发现异常应立即停车并提升钻具。

A.经常保持水泵良好的吸水性能，保证水流不中断，并有足够的泵压，保持水源箱清洁，经常清除循环系统里的岩粉和杂物。

B.下钻时不许一下到底，离孔底0.2---0.3米时，开泵送水，待循环系统畅通时，用慢速扫孔到底，正常后，再用快速钻进。

C.下钻前认真检查岩心管，特别是双管接头水路是否畅通，钻杆与接头要用密封垫加以密封，保持中途不跑水，避免假循环。

D.当岩心堵塞和憋泵时应立即提钻，不允许用大压快转长时间处理。

E.在较软岩层钻进时，要适当控制进尺速度，不许盲目加压，追求进尺，地层由硬变软时，压力要改变，避免进尺过快，尤其是孕镶钻头在高转速钻进压力过大，冷却不良时极易烧钻。

F.钻进研磨性强的岩层时，要注意给水量，若给水量小，大颗粒岩粉返不上来，在孔底沉淀，就易引起烧钻。

G.及时修磨加深旧钻头的水口和水槽。

H.用磨孔钻头磨孔时应注意是否通水，防止把磨孔钻头烧死。

I.磨孔时也可能进尺，但以少进尺为好。

J.孔内要保持清洁，钻进前要先用大泵量冲孔，然后调整好水量开始钻进。

必须按实际情况及时更换冲洗液。

（2）烧钻事故的处理：

在发现烧钻事故时，必须迅速地拉起或顶起钻具，不允许先停车再顶、拉。

停车时发生反转，这说明烧钻严重。

如顶拉无效时，就需反也孔内的全部钻杆和岩心管接头，用专门的掏心钻头和小径钻具透过事故钻具100—200毫米，然后下丝锥取出事故钻具，如这种方法无效时，可根椐实际情况，分别采用扩孔或消灭的方法进行处理，若岩心管、扩孔器已取出，钻头胎体已和岩心孔壁熔为一体，用小径钻头打眼无效时，可采用金刚石钻头消灭之。

6、其他孔内事故的预防与处理，除了以上常用孔内事故以外在钻探施工中还可能发生坍塌、缩径、超径，掉块卡钻、钻孔漏失、涌水、绳钻打捞器及钢绳断落，测井电缆或仪器脱落，孔内掉入工具合金和钻头胎体等孔内事故。

遇到这些事故也要注意预防并合理及时处理。

这里不再祥述。

武汉资环公司钻探公司

2004年1月1日