岩心钻探孔内事故处理及对策

【摘 要】通过对几个钻探孔内典型事故的发生至处理全过程深入分析，认为其发生多与人为因素有关,并有明显预兆,不易处理，危害性大；根据生产实践提出了一系列的预防措施,可以大大减少事故发生，甚至完全避免某类事故的发生。有效提高钻探效率，降低生产勘探成本。

【关键词】岩心钻孔；孔内事故；处理

1、前言

对于钻探工程孔内事故，目前尚未见到确切定义的相关资料。 通常把钻探工程施工过程中发生的，中断钻孔内正常钻进的各种故障统称为孔内事故。它分为埋钻、卡钻、烧钻、断钻、落物、套管事故等多种类型。

虽然这些事故一般不会直接造成人员伤亡，国家也没有将它列入统计范围，但孔内事故往往引发一系列其它危害，并有可能造成大量的经济损失。在处理事故(排除孔内故障)的过程中，也会危及到人身安全。目前，全国石油、煤炭、地质、建筑等行业尚有大量人员在从事钻探工程施工。因此，分析研讨孔内事故的危害及预防十分必要。

2、事故原因及处理方法

孔内事故常见的有钻具折断、卡钻、夹钻、埋钻、烧钻以及套管事故等等，其主要原因如下。

2.1 事故原因

(1)地质条件复杂。如岩层裂隙或节理发育、流沙、漏水等会使钻孔坍塌、掉块；高岭土、绿泥石等塑性岩石常遇水膨胀而使钻孔缩径，造成孔内事故。

(2)钻探管材质量不好,钻杆钻具有毛病严重磨损，强度减弱，使用过度。

(3)钻探操作人员违章作业。不细心观察钻探设备上下各部分的运转情况，由此原因产生的事故比较多、较复杂和严重。

(4)现场钻探技术管理薄弱，助长事故的发生。

(5)钻探操作人员操作技术不熟练，技术措施不当。没有预见性或遇事束手无策，对本来可以解决的问题不能解决而引起孔内事故。

2.2 处理事矿的一般方法

孔内事故一经发生，首先,机上余尺要量准确，孔内情况要清楚，要详细记录当时的各种有关情况；其次，认真分析找出原因,提出合理处理方案。具体方法是从安全、易行、见效快的方法入手,尽快落实方案,作业的动作要快、稳、准,以避免恶化,还要随时根据变化的情况修正处理方案。

一般处理方法有以下几种:

捞，用各种类型的丝锥打捞折断、脱落的事故钻具；

提，用升降机强力提拔事故钻具；

扫，向上或向下回转钻具，扫碎或扫活卡挤物；

冲，通过冲洗液的循环来排除障碍物；

打，用吊锤向上或向下冲击钻具，产生震动使钻具松动或上下串动；

顶，用千斤顶起拔事故钻具；

返，采用反丝钻杆和反丝丝锥，将事故钻具分若干次从孔内提出。

此外还有透、扩、割、磨、劈等方法。

3、生产勘探钻探孔事故实例

实例1。在某矿区ZK516钻孔施工过程中,在孔深达56.72m时发生的钻杆折断事故。

钻杆折断的征兆:钻杆折断的瞬间转动阻力突然增大，待折断后阻力突然减小；钻具重量减轻，提动钻具没有阻力，回转轻松；钻杆折断，有进尺速度加快的假象，钻杆从断头侧插过去，折断以后，泵压下降。

事故概况:施工孔径用直径110mm钻头钻进，0～15.95m的进尺是用硬质合金钻头钻进，至发生事故前用该法钻进了40.77m，事故发生前进尺效率低，钻具事故头为丝扣根部。

本次事故的主要原因是钻杆质量不好和岩石坚硬。属于单纯的钻具断落事故。处理方法也比较简单。因事故头是比较平齐和完整的锁接头，采用公丝锥捞取，由于方法得当，机上余尺丈量准确,加上操作人员经验丰富，很快使丝锥对上断头丝扣，然后提出孔外。本次事故由发生到处理完毕共耗时2h。

实例2。在ZK515钻孔施工中,在钻进到21.34m时的掉工具卡钻事故。

事故发生的原因是管钳掉入孔内，挤夹岩心管，导致提不出钻具，纯属人为事故。

用强力提拔处理无效，又和吊锤上、下反复冲击，钻具松动被提出。管钳掉入孔底,再用切割法，下钻具将孔底管钳割成碎块。在此过程中又发生断钻杆扭断事故，采用母锥下入孔内套好丝扣，继续进行，共两次钻进，取出数块的管钳。事故处理共耗时8h左右。

4、孔内事故的预防对策

(1)定期组织安全生产知识学习，交流安全生产经验。钻探技术人员结合本矿区实际情况,编写一些安全生产知识教育材料。提高钻探工作人员的责任心，尤其是直接操作者，必须认真、全面、谨慎地掌握全部钻进情况，对每个环节和每一种事故预兆进行详细分析研究。

(2)是强调严格遵守安全操作规程。原煤炭、地矿、石油等部门颁发的规程，在没有新的版本颁发以前,仍要执行。这些规程里的大多条款是针对孔内事故的，是经验和教训的结晶。同时，根据开辟的新项目，总结研究新问题，辨析危险源，采取针对措施，创立内部规程。近年来编订有《钻探施工安全标准》、《孔内事故预防及处理技术规定》、《绳索取芯钻探操作规程》等。

(3)在钻进过程中，对孔内情况要全面掌握。交接班时，对孔内安全情况要全面细致地交待清楚；对机械运转状况以及各有关设备的安全情况也应详细交待。根据各施工地段的地质条件，选择适当的钻进方法。如在遇到松岩层或破碎带时，应适当增加冲洗液的粘度，或下套管等方法，可以预防掉块卡钻、孔内漏水等事故的发生。

(4)推广引用新技术，改进工艺和方法，提高本质安全。

安全难题最终要靠技术进步来彻底解决。如我公司开始在东北施工油页岩矿区时，由于冲洗液与地层护壁效果等不匹配，造成了一些事故。现场经过改进，重新配置冲洗液，更新配套设备，增加了辅助设备之后，事故率大幅度降低。为了减少钻杆从细丝扣处折断事故，全方位引进材质较好的国外钻杆或管材，增加钻杆的强度。引进先进的泥浆工艺技术,保证孔内安全。

（5）是结合推行ISO国际质量管理体系和职业安全健康体系抓好孔内安全,把孔内安全的具体内容渗入到这两个体系当中,推行全面安全管理。同时，抓好安全教育培训，提高全员安全素质。我公司每年组织职工开展的安全培训，都把孔内安全知识与技术作为主要内容，大大提高了职工掌握孔内安全的技能，事故率显著下降。

5、结语

钻探施工是一项隐蔽工程,具有一定的模糊性和不确定性。各钻孔孔内情况千差万别,看不见、摸不着，依赖于操作者的经验和知识判断。由于地质因素、工程技术因素、操作技术水平等, 在钻探施工过程中就不可避免地会出现各种程度不同的孔内事故。有些简单的孔内事故由于操作人员处理方法不当, 也会造成复杂的孔内事故。孔内事故不仅浪费人力、物力,财力，还损坏设备,造成质量事故,贻误工期,增大钻探成本，也可能污染环境和危及人身安全。只有总结经验, 吸取教训，找出规律，提出处理钻具事故的方法，方可供钻探工作者参考，用以规范钻孔孔内事故预防和处理施工工艺，才能有效预防孔内事故的发生, 达到提高施工效率的目的。

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