常见钻探事故处理.doc

...wd...第一章 卡钻事故分析随着劳动法规的逐渐健全、规章制度的逐年完善以及职工安全技术培训力度的加大、生产环境和劳动条件的改善,我国的煤田钻探安全事故呈逐年下降趋势,孔内事故由过去的20%降到10%以下,有的到达1%然而,引发孔内事故的因素多样,有些因素是突发性的或者是无法防止的,这就要求我们要仔细研究发生事故的原因,采取可行的技术措施加以防止只有尊重客观规律,理论联系实践、群策群力才能将事故发生率降到最低只有将事故发生率感到最低才能效提高钻探效率,降低生产勘探本钱.因此能很好的处理钻探中的事故尤为重要下面将介绍卡钻埋钻事故的处理1. 钻头直接与孔壁或岩心挤夹孔壁和岩心不规则，操作不当，钻头与孔壁或岩心直径挤夹金刚石钻进或硬质合金钻进时，上一回次钻头内、外径磨损严重，孔径相应缩小，孔身呈上大下小；岩心相应增粗，呈上小下大下一次使用新钻头时，往往外径大于孔径；内径小于岩心直径，如果下钻过猛或升降钻具时跑钻，就会发生钻头直接与孔壁或岩心挤夹，如果岩石均匀，挤夹程度就更加严重另外，在钢粒钻进中，如果岩心破碎呈块状时，容易因离心力等作用，从钻头水口处就跑出，挤到钻头与孔壁之间而挤夹钻具。

2. “键槽〞造成钻头卡阻孔身弯曲，孔壁形成“键槽〞在斜孔或弯曲孔段的凸出的弧形面上，经常受到钻杆的磨刮特别时减压钻进时，上部钻杆将承受拉力，受拉力的钻杆旋转时就不断想弯曲孔段的凸出面碰磨，或者由于升降钻具时，经常在凸出面拖拉久之，沿孔壁形成一条纵向沟槽，形如机械轮上的键槽键槽〞机构往往产生在不太坚硬的岩层中，太硬的岩层不宜被磨刮成沟槽太软的岩层钻进速度快，也不易形成结实的“键槽〞已形成“键槽〞的钻孔，在提钻时钻杆受拉，呈纵向伸直，就自然嵌进槽中，当粗径提到“键槽〞下端，就受阻呈拉紧状态如果“键槽〞深而结实，即造成卡钻3. 岩粉“悬桥〞造成卡钻〔1〕孔身不规整，孔径大小变化悬殊，形成岩粉“悬桥〞 当冲洗液携带岩粉上升时，一旦到达孔径变大的部份，由于钻孔大面积突然变大，流速立即降低，一局部冲洗液还会形成涡流，于是岩粉逐渐沉积，形成“悬桥〞，造成钻具卡阻2)岩粉“悬桥〞往往在以下环境力产生：a.岩粉“悬桥〞多形成在钻孔换径处，换径次数越多，形成“悬桥〞时机就越多b.钻孔穿过天然溶洞的底部c.在松软地层中钻进，冲洗液量大，孔壁被冲刷而形成超径孔段d.岩块或其它可溶岩层，由于冲洗液的溶解，钻孔就严重超径，在超径孔段的底部，容易形成岩粉“悬桥〞。

4. 套管偏斜造成卡钻套管柱偏斜，管鞋突出 用套管护壁时，套管没有下直、下正，或没有下到基岩硬盘，或下套管换径后孔身弯曲，使得套管鞋突出于孔底，钻具提升时就会受阻特别时钻具带有取粉管时，取粉管顶部往往被套管鞋挂住如果组昂于粗径连接得不同心，更会加重上述情况的发生.5.物体落入孔内造成卡钻小物件落入孔内 由于操作不慎，粗心大意，将卡盘扳手、活动扳手等小工具、小物件掉落孔内，卡在组昂与异径接头连接处，使钻具受到卡阻例如：图1-1为大拨叉掉入孔内造成的钻具卡夹示意图：图1-1 拨叉落入孔内造成钻具卡夹第二章 事故发生前的征兆 钻具挤夹、卡阻事故发生前，都有一定的预兆和特征掌握好这些征兆，及时采取预防措施，是防止发生这类事故的重要方面〔1〕.钻具提动和转动都有阻力，如涩滞、蹩劲等现象下钻时常常发生遇阻“搁浅〞2).提钻后岩心管和钻头有明显擦痕，或粗径钻具说明刮有岩泥、泥皮，取粉管内掉块增多，块度增大3).如果时掉块卡、夹钻，则钻进时有蹩车现象，提动钻具感到有劲；升降钻具时，不是突然卡住；开场往往可以活动一定距离一般情况下孔内反水正常4).如果时探头石或键槽卡钻，卡钻位置不变，起下钻到此孔深就受阻，一般没有挤夹力，冲洗液可以正常循环。

当粗径钻具与卡阻部份脱离接触时，钻具回转无阻5).如果是岩层错动和岩层遇水膨胀缩径卡钻、夹钻，除升降钻具遇阻，回转阻力增加外，还有蹩泵现象6).如果钻头与孔壁直接挤夹，钻具不能回转，提升阻力很大，送水时有蹩泵现象〔7).如果时钢粒挤夹钻具，夹钻初期能在较大泵压下开泵，但返水很小如果孔内清洁，蹩泵不严重，稍许提动钻具蹩车程度减轻，下放钻具有蹩停车现象如果孔内钻粉、岩粉较多，则钻具回转阻力很大，蹩泵现象也严重〔8〕.岩心与钻头或碎岩心挤在钻头与孔壁之间时，钻具回转阻力较大，提动钻具吃力，但不蹩泵，可能有骤然蹩车现象第三章 事故的预防钻具挤夹、卡阻的原因很多，而且比拟复杂，必须根据具体情况和出现的征兆，采取相应的预防措施，把事故消灭在萌芽状态一般预防方法有：1. 保持孔壁的稳定性在松软坍塌、掉块、裂隙发育、容易产生滑移和错动的岩层中钻进时，需千方百计地〔1〕采用比重较大、粘度较高、失水量小、含沙量低的泥浆冲洗经常保持泥浆的良好造壁性能，以维持孔壁的完整〔2〕钻具提出孔外时，孔内应注满泥浆，保持对孔壁有一定的液柱压力〔3〕冲洗液流速不应过高，以防计息冲刷作用冲垮松软的孔壁〔4〕钻具的转数要适当降低，以减轻钻杆对孔壁的震击。

〔5〕在坍塌、掉块严重的情况下，可采用粘土球固壁、灌水泥、下套管、高分子聚合物护孔等方法，保持孔壁稳定〔6〕选择适宜的钻进方法，采用合理的钻头构造和钻进参数，从生产管理和技术措施各方面保证尽快穿过复杂孔段2.防止遇水膨胀止岩层缩径〔1〕采用失水量小、含沙量低、粘度不大的优质泥浆洗孔〔2〕在浅孔〔200m以内〕条件下采用无泵钻进〔3〕使用肋骨钻头钻进，保证粗径钻具与孔壁有足够的环状间隙使大量的冲洗液畅通，而且有一定的缩径余地，防止发生钻具恶性挤夹〔4〕加强扩孔修整孔壁的工作每一回次后可专程划眼一次有事在钻头以上另加一个扩孔器，边钻边扩，以便节省专门划眼的时间〔5〕采用取粉管上部装反钻头的钻具钻进以便在孔径收缩时，边回转钻具边向上用反钻头修扩孔壁3. 防止在坚硬岩层中钻进时钢粒、碎硬质合金夹钻〔1〕钢粒或硬质合金换用金刚石钻进时，孔底剩余钢粒或碎硬质合金粒必须打捞干净〔2〕钢粒钻进改用硬质合金钻进时，也必须实现把孔内剩余钢粒捞净〔3〕硬质合金钻进改用钢粒钻进时，第一回次应使用小钢粒和旧钢粒钻头，投砂量不宜过多，送水量不宜过大并且，下钻时不能一下到底，在离孔底0.5m左右处，即开泵扫孔，防止猛下到底造成挤夹。

〔4〕采用钢粒钻进时，要正确控制投砂量和送水量回次之初投砂量不宜过多；绘制之末孔底又不能没有钢粒送水量不能忽大忽小总之，应保持孔底又一定数量的钢粒以求孔径变化比拟均匀，钢制钢粒在粗径钻具与孔壁间隙小的地方造成夹钻的时机4.保持孔内清洁〔1〕孔内岩粉、钻粉过多，超过0.3m时，必须专门捞取〔2〕钻进时，一般应等冲洗液返回孔口后〔漏水孔除外〕，方可开车钻进钻进中水泵工作不正常，应停钻检修检修前应将钻具提到安全孔段，以防钻具挤夹和陷埋〔3〕使用泥浆时，应做好净化工作〔4〕钻进中产生的岩粉粒度大或有岩屑时，应带取粉管〔5〕钻进裂隙发育、掉块的岩层时，在钻具构造上应注意以下几点：a.在钻入裂隙严重的地层以后，应尽可能的加长粗径钻具，时粗径保持在严重裂隙层的上部，以减少因掉块而卡钻的可能性钻穿该层后，可采用水泥胶结或下套管等方法固壁b.钻进有掉块可能性的岩层时，应在粗径钻具上部采用铣刀式异径接头带取粉管时要用上端马蹄形的取粉管；不带取粉管钻进时，制止使用取粉管接头c.在取粉管上部反刃反扣硬质合金钻头在发生掉块时，可向上反扫，将掉块扫掉5.防止套管卡阻钻具〔1〕套管谢步一定要下到完整岩层，并到达一定深度。

〔2〕套管一定要下正下直，钻具也要正、直〔3〕每次提钻到套管鞋附件，动作要慢切勿猛提〔4〕下套管后用钢粒钻进时，应防止粗径钻具在套管内钻进为此，在下套管前，先采取较原来孔径小一级的粗径钻具并带导向，用钢粒钻出相当粗径钻具长度的小眼，然后再下套管6.对孔身采取防斜措施采取防斜措施，减少钻孔弯曲，防止“键槽“现象发生7.合理选择钻头硬质合金或金刚石钻进时，应严格控制钻头的内、外径磨损应在钻头构造设计和镶焊制造工艺上提高钻头的耐磨性，因此应合理选择钻头，在使用上防止过早磨损，磨损过度的钻头应及时进展更换第四章 事故的处理方法钻具卡夹事故发生以后，应及时进展处理，否则会使事故清洁加重，并有继而发生埋钻或折断钻具的可能处理事故，统称用升降机和油压系统向上提拔，或串动与回转相结合进展处理在返水的情况下不应停送冲洗液，如果无效，则采用吊锤震打或千斤顶上顶再无效时，就根据孔内具体情况，采用反、透、扩、割、掏等方法处理处理方法一般可分为四步：1.处理方法及应注意的问题第一步处理方法及应注意的问题〔1〕提： 　　在设备能力允许的条件下，可用升降机配合滑轮组，强力提拉孔内受阻钻具当钻具被卡埋时，一般均用此方法，但必须注意钢丝绳、天车、钻塔、钻机及地基等各方面的情况，最好配备“拉力计〞，以防造成人身事故。

　　〔2〕打： 　　借助吊锤打击的震动力，向上或向下打击事故钻具这种方法适用于浅孔或掉块及钢粒挤夹事故这种方法简单，故常被采用在用吊锤冲打处理孔内事故时，可用滑轮打吊锤及其它安全打吊锤装置 　　在使用吊锤处理孔内事故应注意：最好不要利用升降机直接拴绑打吊锤；孔壁不稳定而易发生坍塌时，不宜采用此方法，否则，会使事故恶化 　　〔3〕震： 　　将机械震动器接于事故钻具的上端，并用升降机拉紧，使事故钻具收到强烈震动而排除但必须注意防止孔内钻具受震而脱扣 　　〔4〕捞： 　　用公母锤、卡管器等捞取脱落或折断的事故钻具这是一种常用的处理事故的方法 　　〔5〕冲： 　　用小径钻具〔或钻杆〕或套管下入孔内，通过泥浆泵的高压液流冲出事故钻具周围的埋、卡物但必须在孔壁稳定的情况下，用此方法 　　〔6〕抓： 　　用下部带齿的抓筒，处理掉入孔内的小物件或测斜仪 　　〔7〕吸： 　　用磁铁打捞吸取掉入孔内的小物件或吸正靠孔壁的事故钻杆断头，配合丝锤打捞 　　〔8〕粘： 　　用粘泥、黄蜡、沥青等粘取掉入孔内的小物件或金刚石钻头胎体或金刚石 　　〔9〕窜： 　　用升降机提拉、吊锤上下打击、或开车上下扫，用以处理还有一定活动余地的被阻事故钻具。

　　〔10〕顶： 　　用千斤顶〔丝杠式和油压式〕或油压钻机加减油压，顶拔事故钻具，这也是常用的方法但应注意的：用千斤顶顶拔时，应考虑钻杆能承受的能力，以防顶断；还应特别注意卡瓦飞出伤人 第二步处理方法及应注意的问题〔1〕反： 用反丝钻杆和丝锤，找好中和点，尽可能地多反回一些事故钻杆，再配合其它方法处理因为“反〞不是一个单独的处理孔内事故的方法 　　反钻杆应采用钢丝绳反钻具、棘轮反管器等安全方法另外，防止在反钻具时因弹力反转而发生人身事故 　　〔2〕套： 　　用比钻进大一级的钻具扩孔套取，因而只适用于较软的岩层及浅孔的岩层中，当孔内留有事故钻杆时，必须先“反〞后“套〞扩孔时，为了防止钻口弯曲，应带导向 　　〔3〕切： 　　用割管器分段切割取出事故钻具这种方法用于处理钻具卡、埋过紧而又较长的情况下采用“切〞常用于处理岩心管或套管事故 　　〔4〕钩： 　　用特制的钩子、捞矛等，以导正靠边的事故钻杆头，或钩住加大接头处，将事故钻具提出，或是捞取掉入孔内的钢丝绳及电缆等 第三步处理方法及应注意的问题　〔1〕穿： 　　用比原钻进用的。