孔內(nèi)事故預(yù)防與處理(陳剛)

1、孔內(nèi)事故預(yù)防與處理孔內(nèi)事故預(yù)防與處理鉆探公司鉆探公司陳剛陳剛2014年年3月月“預(yù)防為主，處理為輔”的方針。責(zé)任心、嚴(yán)格遵守操作規(guī)程、勤觀察、勤分析、勤思考、勤判斷產(chǎn)生孔內(nèi)事故的原因：主要是人為因素，其次為客觀因素（地質(zhì)情況復(fù)雜）孔內(nèi)事故的種類：(1)埋鉆事故；(2)燒鉆事故；(3)擠夾、卡鉆事故；(4)鉆具折斷，脫落和跑鉆事故；(5)工具，物件落入事故；(6)套管事故。(7)測井等事故處理孔內(nèi)事故的基本原則(一)四清四清 (1)事故發(fā)生的孔深要清， (2)事故鉆具的位置要清，(3)孔內(nèi)情況要清。(4)事故鉆具的規(guī)格、數(shù)量、類型要請。(二) 認(rèn)真分析研究事故發(fā)生的原因、性質(zhì)，慎重決定處理方法，

2、步驟、并慎重地選擇和檢查打撈工具。(三)處理事故中，要做到處理快、操作穩(wěn)、判斷準(zhǔn)、勤分析。及時作好記錄和交接班。(四)事故排除后，應(yīng)詳細(xì)討論造成事故的原因，總結(jié)經(jīng)驗，吸取教訓(xùn)，以防止類似事故再次發(fā)生。處理孔內(nèi)事故的基本方法撈用各種類型的絲錐和撈管器打撈孔內(nèi)事故鉆具。提用絲錐或其它打撈工具對上事故鉆具后，一般用升降機提拉，即可將事故鉆具提出孔外。掃事故鉆具在孔內(nèi)某個孔段遇阻，超出這個孔段就不能提升或下降，但鉆具能夠回轉(zhuǎn)，遇此情況，可開車回轉(zhuǎn)鉆具，向上或向下掃動，把擠壓物掃碎或擠入孔壁，使事故鉆具能夠順利提升或下降。 沖用沖洗液沖洗事故鉆具上部或周圍的障礙物。所以，發(fā)生孔內(nèi)事故后，不要停止沖洗液循

3、環(huán)，已經(jīng)中斷循環(huán)的應(yīng)當(dāng)盡可能地恢復(fù)循環(huán)。打用吊錘沖打事故鉆具。 沖打鉆具，有向上打和向下打兩種。當(dāng)鉆具在孔底被擠夾時，必須向上打。鉆具懸空擠夾時，應(yīng)向下打。向上打時，應(yīng)將鉆具用升降機吊緊，以增加沖擊效果。頂用千斤頂起拔事故鉆具。反通過粗徑鉆具上部的反事故接頭或采用反絲鉆桿和反絲絲錐，將事故鉆具分若干次從孔內(nèi)反回。透孔內(nèi)事故鉆具經(jīng)爆炸或反取處理后，只剩下粗徑鉆具，且周圍擠夾力較大時，可在反取出異徑接頭后用小一級或二級的鉆頭從粗徑鉆具內(nèi)往下透孔，并透過鉆頭12m為止。然后再用絲錐撈取，或用分段切割或消滅的辦法處理，條件許可時亦可換小一級口徑繼續(xù)鉆進(jìn)。擴孔內(nèi)事故鉆具經(jīng)爆破或反取處理以后，只剩下短鉆桿

4、和粗徑鉆具，且周圍擠夾力較大時，可用大一級巖心管連接只有外刃和底刃的薄壁合金鉆頭進(jìn)行擴孔套取，一般情況下，擴孔到底后，事故鉆具可隨擴孔巖心管一起被帶上來。如帶不上來可用絲錐撈取。割當(dāng)事故巖心管以上的異徑接頭已被返回，剩下的巖心管和鉆頭阻力較大時可用割管器分段割斷，再用公錐撈取。劈用環(huán)狀切鐵鉆頭劈開事故巖心管和鉆頭，然后用巖心管套取或抓筒抓取殘片。磨用特制的切鐵鉆頭，將事故鉆具從上到下象車刀切削工作一樣全部磨完。鉆具折斷、脫落和跑鉆事故鉆具折斷、脫落和跑鉆事故鉆具折斷事故發(fā)生的原因(1)鉆具在鉆進(jìn)和提升時，所受壓力、扭力、拉力過大，如鉆孔彎曲、孔內(nèi)不清潔、加壓過猛等原因，可能引起鉆具折斷。 (2

5、)鉆進(jìn)中發(fā)生掉塊卡鉆、鋼粒夾鉆、燒鉆、埋鉆等事故，使鉆具回轉(zhuǎn)阻力突然增大，可能造成鉆具折斷。處理事故時往往因強力起拔而造成鉆具折斷。(3)鉆具在孔內(nèi)工作條件不正常，如鉆具本身不直、回轉(zhuǎn)阻力很大、或鉆孔嚴(yán)重彎曲、鉆具回轉(zhuǎn)蹩勁、或者鉆桿直徑與孔徑相差懸殊，特別是嚴(yán)重超徑孔段(如大溶洞、火裂隙、老窿等)，都會造成鉆具折斷。(4)鉆具維護(hù)保養(yǎng)不好，造成彎曲、絲扣損壞或其它暗傷，以及使用中嚴(yán)重磨損或有裂紋等缺陷，使用時檢查不嚴(yán)，沒有及時更換，一旦鉆進(jìn)中遇到較大的回轉(zhuǎn)阻力，就很容易在薄弱處扭斷。 (5)鉆具加工質(zhì)量不合要求，如鎖接頭與鉆桿絲扣錐度不一致、鉆桿和巖心管同心度偏差過大、車絲扣退刀槽過深、接頭中

6、心孔過大、鉆桿墩粗不合格和熱處理不當(dāng)?shù)?，都會降低鉆桿強度。使用時容易發(fā)生折斷，脫扣等事故鉆具脫落的原因(1)鉆具絲扣配合不當(dāng)，絲扣部分保護(hù)不良有損壞，或絲扣末對正即進(jìn)行扭接，造成絲扣變形、配合松弛、出現(xiàn)滑絲現(xiàn)象，使鉆具脫扣。(2)當(dāng)孔內(nèi)蹩勁厲害，鉆具強行回轉(zhuǎn)中，一旦折斷，鉆桿中儲存著很大的慣性力，斷頭上部的鉆桿轉(zhuǎn)動比立軸快，產(chǎn)生轉(zhuǎn)速差，卸脫鉆桿。有時可能在幾處卸開，造成甩鉆“插桿”事故。(3)有時由于突然蹩車，上部鉆桿倒轉(zhuǎn)，造成鉆具脫扣。(4)升降機鋼絲繩的扭轉(zhuǎn)方向不合適(向右扭轉(zhuǎn))，在下鉆時承受負(fù)荷之后向左反轉(zhuǎn)，將孔內(nèi)部分鉆桿回扣，造成脫落事故。(5)鉆具未到底，懸空轉(zhuǎn)動，甩脫鉆具。(6)操

7、作不慎，下鉆過猛，墩脫捉引器，或墊叉夾持不牢，或升降系統(tǒng)失靈，或絲扣連接不緊，造成跑鉆。事故的征兆(1)鉆具折斷前的瞬間，阻力突然增大，待折斷后阻力又突然減小。(2)鉆具重量減輕，通過壓力指示器，指重表可以反映出來。(3)泵壓降低，水泵壓力表指針突然下降。而且，返回沖洗液逐漸變清。(4)鉆具斷脫后，鉆速變化異常。(5)鉆桿脫扣、巖心管、鉆頭脫落時，鉆進(jìn)不進(jìn)尺，孔內(nèi)有磨鐵的聲音。事故的處理方法單純的鉆具折斷、脫落和跑鉆事故的處理方法比較簡單，主要是采用各種絲錐或撈管器打撈。 如果這類事故是因卡鉆、燒鉆等事故所引起，或者發(fā)生這類事故后又伴生夾鉆、埋鉆等事故，除需打撈孔內(nèi)鉆具外，還需根據(jù)其它事故性質(zhì)

8、和情況分別按其它相應(yīng)的方法處理。鉆桿斷脫的處理1斷頭是比較平齊或完整的鉆桿、接頭或接箍 一般采用同級的普通公錐或母錐撈取。如果是鉆具跑鉆、脫扣，還可用原來上部的接頭、接箍或鉆桿絲扣直接對取。2斷頭是較大的斜杈，或有劈岔 這種情況發(fā)生在鉆桿部分。一般可用通心母錐或卡管器、撈管器打撈，還可將撈管器做成反扣。當(dāng)孔內(nèi)事故鉆具阻力較大，拉不動時，可反出事故鉆桿。3斷頭靠貼孔壁 當(dāng)斷頭歪倒在鉆孔超徑不太大的孔壁一側(cè)時，用普通公、母錐均不能對上時，可采用帶導(dǎo)向罩的公錐撈取。當(dāng)接觸鉆桿斷頭后，宜用鉗子回轉(zhuǎn)鉆具，并慢慢下降，使導(dǎo)向罩套上斷頭，絲錐便容易對上事故鉆桿。 當(dāng)斷頭倒入空洞內(nèi)并貼靠孔壁，用帶導(dǎo)向罩絲錐也

9、撈不著時，還可用帶撈鉤扶正器的公錐撈取。用鉗子回轉(zhuǎn)鉆具，使鉤子鉤住鉆桿，然后慢慢提動鉆具，使導(dǎo)向罩脫離鉆桿，但鉆桿不脫離鉤子，再慢慢下降鉆具，鉆桿斷頭便進(jìn)入撈鉤的導(dǎo)向罩并對上絲錐。 當(dāng)撈構(gòu)扶正器還不能撈住鉆桿斷頭時，可采用永磁打撈器進(jìn)行打撈。4斷頭嚴(yán)重彎曲 當(dāng)鉆桿斷頭嚴(yán)重彎曲。用導(dǎo)向或扶正的方法均不能使絲錐對上鉆桿斷頭時，應(yīng)考慮用帶導(dǎo)向管的平面銑刀將彎頭割掉，然后再用絲錐打撈。巖心管斷脫的處理巖心管折斷和脫落后，從提上來的巖心管斷頭，可以判明下頭的情況。如上部斷頭呈錐形成喇叭形，這是套磨所致，可以推斷下部斷頭是整齊的，如上部斷頭光滑平整，側(cè)面有磨痕，這是騎磨的結(jié)果，可以推知下部巖心管斷頭已經(jīng)破

10、裂，破裂長度可用上部斷頭側(cè)面磨痕的高度量出。如上部斷頭絲扣完整，說明脫落后下部斷頭尚未損壞。凡下部斷頭絲扣未損壞的，可下入新的接頭或巖心管，將絲扣合上，把事故巖心管撈出。凡從巖心管或接頭處斷脫而未破裂的，一般用套管公錐撈取。 如果斷頭已被鉆破裂，則不能使用套管公錐錐撈，否則會把裂口處撐開，外徑增大，反而增加事故的復(fù)雜性。這時可用撈管器撈取。鉆頭脫落的處理 處理鉆頭脫落有三種情況：1掃孔時掉鉆頭。2鉆進(jìn)過程中掉鉆頭，鉆頭內(nèi)有巖心。 應(yīng)首先將上次的巖心取出。如果鉆頭絲扣完整，可用巖心管去對接。否則可用長度0.50.8m的小徑鉆具透過事故鉆頭0.20.3m，并取出小徑巖心。由于振擊和沖洗液循壞，鉆頭

11、側(cè)部的擠夾力大大減輕，提出小徑鉆具時可能將事故鉆頭帶上來。如果帶不上來，再用絲錐打撈，3掃脫落巖心時掉鉆頭這時如果鉆頭內(nèi)有巖心，應(yīng)將事故鉆頭上面的巖心取出，再用小徑鉆具掃掉鉆頭內(nèi)的巖心，然后用公錐打撈鉆頭。如果用小徑掃鉆頭內(nèi)的巖心時，鉆頭被掃活而往下落，有時會橫在鉆孔中，用絲錐無法打撈，則可用切鐵鉆頭進(jìn)行磨滅。鉆具擠夾、卡阻事故鉆具擠夾、卡阻事故夾鉆是粗徑鉆具側(cè)部在孔內(nèi)被夾持住，既提不上來，又不能回轉(zhuǎn)，而且沖洗液不能暢通，多數(shù)情況下有蹩水現(xiàn)象?？ㄣ@往往是粗徑鉆具頂部在孔內(nèi)卡住，提不上來，回轉(zhuǎn)時有阻力，甚至發(fā)生蹩車和卡死，但一般能通水。事故發(fā)生的原因(一)孔壁巖石掉塊，巖層滑移和錯動而造成夾鉆或

12、卡鉆(二)巖層遇水膨脹，孔徑收縮 當(dāng)鉆孔縮徑較嚴(yán)重時，便把鉆具擠夾和卡阻在縮徑孔段，(三)鋼粒或碎合金擠夾鉆具鋼?；蛩楹辖饠D夾鉆具可能有以下四種情況：(1)鋼粒鉆進(jìn)或硬質(zhì)合金鉆進(jìn)換為金剛石鉆進(jìn)時，孔內(nèi)殘留鋼?；蛩楹辖鹞磽迫「蓛?，待鉆進(jìn)一段后，殘余鋼粒或碎合金會掉落下來，造成鉆具卡夾。(2)由鋼粒鉆進(jìn)換合金鉆進(jìn)時，如果孔底鋼粒未撈取干凈，一旦沖洗液量不足，或停止循環(huán)，則殘余鋼粒就會向下沉淀，造成在合金鉆進(jìn)的小孔徑內(nèi)擠夾鉆具； (3)由合金換鋼粒鉆進(jìn)時以及下套管后采取鋼粒鉆進(jìn)時，當(dāng)鋼粒鉆進(jìn)的孔段未超過巖心管長度時，容易因投砂過多，送水量過大，造成鋼粒在合金鉆進(jìn)孔段中擠夾鉆具。此時，若巖層較堅硬，則

13、造成的夾鉆事故也往柱比較嚴(yán)重。(4)鋼粒鉆進(jìn)采用一次投砂時，孔徑上大下小，鉆孔呈錐形，如果下回次之初，投砂量太多，而送水量太小，或鉆具在孔底因故停泵，就會發(fā)生鋼粒夾鉆事故。(四)孔壁和巖心不規(guī)則，操作不當(dāng)，鉆頭與孔壁和巖心直接擠夾 金剛石鉆進(jìn)或硬質(zhì)合金鉆進(jìn)時，上一回次鉆頭內(nèi)、外徑磨損嚴(yán)重，孔徑相應(yīng)縮小，孔身呈上大下小的錐形，巖心相應(yīng)增粗，呈上小下大的倒錐形。下一回次使用新鉆頭時，往往外徑大于孔徑，內(nèi)徑小于巖心直徑，如果下鉆過猛，升降鉆具時跑鉆，就會發(fā)生鉆頭直接與孔壁和巖心擠夾。如果巖石堅硬，擠夾程度就更加嚴(yán)重。 (五)孔身彎曲，在孔壁形成“鍵槽” 在斜孔成彎曲孔段的凸出的弧形面上，由于升降鉆具

14、時經(jīng)常在凸出面拖拉，久之，沿孔壁形成一條縱向溝槽，形如機械輪上的鍵槽，在已形成“鍵槽”的鉆孔中提鉆時，鉆桿受拉，呈縱向伸直，就自然嵌進(jìn)槽中，當(dāng)粗徑鉆具提到“鍵槽”下端，就受阻呈拉緊狀態(tài)，如果“鍵槽”深而牢固，即造成卡鉆。 (六)孔身不規(guī)整，孔徑大小變化懸殊，形成巖粉“懸橋”。 (七)套管柱偏斜，管鞋突出。 (八)小物件落入孔內(nèi)，使鉆具受到卡阻。事故的征兆(1)鉆具提動和轉(zhuǎn)動都有阻力。如澀滯、蹩勁等現(xiàn)象。下鉆時常發(fā)生遇阻“擱淺”。(2)提鉆后巖心管和鉆頭有明顯擦痕，或粗徑鉆具表面有巖泥、泥皮，取粉管內(nèi)掉塊增多，塊度增大。(3)如果是掉塊卡、夾鉆，則鉆進(jìn)時有蹩車現(xiàn)象，提動鉆具感到阻力，升降鉆具時，

15、不是突然卡住，而是開始往往可以活動一定距離。一般情況下孔內(nèi)反水正常。(4)如果是探頭石或“鍵槽”卡鉆、卡鉆位置不變，起下鉆到此孔深就受阻，般沒有擠夾力，沖洗液可以正常循環(huán)，當(dāng)粗徑鉆具與卡阻部分脫離接觸時，鉆具回轉(zhuǎn)無阻。(5)如果是巖層錯動和巖層遇水膨脹縮徑卡鉆、夾鉆，除提升鉆具遇阻，回轉(zhuǎn)阻力增加外，還有蹩泵現(xiàn)象。(6)如果鉆頭與孔壁直接擠夾，鉆具不能回轉(zhuǎn)，提升阻力很大，送水時有蹩泵現(xiàn)象。(7)如果是鋼粒擠夾鉆具，夾鉆初期能在較大泵壓下開泵，但返水很小。如果孔內(nèi)清潔，蹩泵不嚴(yán)重，稍許提動鉆具蹩車程度減輕，下放鉆具有蹩泵現(xiàn)象。如果孔內(nèi)鉆粉、巖粉較多，則鉆具回轉(zhuǎn)阻力很大，蹩泵現(xiàn)象也嚴(yán)重。(8)巖心與

16、鉆頭或者碎巖心擠在鉆頭與孔壁之間造成擠夾時，鉆具回轉(zhuǎn)阻力較大，提動鉆具吃力，但不蹩泵，可能有驟然蹩車現(xiàn)象。事故的處理方法事故處理方法，通常先用升降機和油壓系統(tǒng)向上提拔，或串動與回轉(zhuǎn)相結(jié)合進(jìn)行處理，在返水的情況下不應(yīng)停送沖洗液。如果無效，則采用吊錘振打或千斤頂上頂。再無效時，應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)具體情況，采用反、透、擴、割、劈等法處理。埋鉆事故埋鉆事故(一)各種因素造成的孔壁坍塌(二)各種原因造成的巖粉沉淀事故的征兆 (1)埋鉆前，下鉆不能到底，鉆進(jìn)中鉆具回轉(zhuǎn)阻力增大，時有蹩車現(xiàn)象，若提動并回轉(zhuǎn)鉆具，則阻力略微減輕，但接著阻力又增大。 (2)開初有些堵水，繼而產(chǎn)生嚴(yán)重蹩泵現(xiàn)象，隨后孔口就不返水，時間愈長，

17、事故情節(jié)愈惡化。事故的處理方法(1)首先進(jìn)行強力開泵沖孔，同時串動鉆具(2)將填埋物以上的鉆桿反上來，然后下入同徑鉆具送水將填埋物鉆掉，用絲錐撈取事故鉆具。(3)透孔、割、磨的方法處理。燒鉆事故燒鉆事故事故發(fā)生的原因關(guān)鍵原因是鉆進(jìn)時孔底沖洗液供給不足或沖洗液全部中斷。事故的征兆(1)進(jìn)尺很慢或不進(jìn)尺。(2)嚴(yán)重蹩水，泵壓猛增。高壓腔管蹩勁跳動厲害，水泵壓力表指針突然上升。(3)孔內(nèi)鉆具阻力很大，扭矩表指針急劇上升。(4)動力機負(fù)荷增大，發(fā)生與正常運轉(zhuǎn)時不同的聲音。夜間照明電燈忽明忽暗。(5)水泵往復(fù)次數(shù)減少。(6)提動鉆具團(tuán)難。一旦燒住以后，既開不動車，又提不動鉆具。事故的處理當(dāng)及時發(fā)現(xiàn)燒鉆，

18、且燒鉆程度較輕，孔內(nèi)較清潔，應(yīng)立即采用升降機強拉。強拉時，不要拉死，應(yīng)邊開車邊拉。如提拉不動，再用千斤頂起拔。嚴(yán)重的燒鉆事故，用升降機提拉和千斤頂起拔往往無效。一般應(yīng)先反回鉆桿和異徑接頭，然后再用割、擴孔套取、劈、磨等辦法進(jìn)行處理。金剛石單動雙管鉆具鉆進(jìn)，發(fā)生燒鉆后，通常先反回全部鉆桿，然后將內(nèi)管拿上來，再進(jìn)行掏心，最后用公錐撈取外管及擴孔器和鉆頭。如果撈不上來，則采取分段割取或消滅的辦法處理?？變?nèi)落物事故孔內(nèi)落物事故一、掉合金、掉金剛石、掉胎塊處理方法有：1粘取法 用帶有膠性物質(zhì)的粘取器下到孔底粘取， 常用的粘性物質(zhì)有粘土、瀝青、皮帶臘、黃臘等。 2沖撈法用帶有短取粉管的短節(jié)鉆具，下入孔內(nèi)，大泵量沖孔，然后停泵沉淀，使合金塊或胎體碎塊等掉進(jìn)取粉管，還可以利用孔底反循環(huán)鉆具改裝的沖撈器進(jìn)行沖撈3孔底打小眼沉積法4研磨法 金剛石鉆進(jìn)中，如孔內(nèi)殘留一部分細(xì)碎的胎體在孔底，可用平底的磨孔鉆頭，把殘余細(xì)碎胎塊磨掉。二、掉小工具、掉小物體1套取法，可用普通單管套取。2、卡取法3、磁力吸取法套管事故套管事故常見的套管事故，大致有套管柱下墜、脫節(jié)、錯動、折斷、卡夾等幾種。事故的處理方法(一)套管下