地質(zhì)鉆探中泥包卡鉆事故處理方法研究

余偉

（重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局607地質(zhì)隊(duì) 重慶 400056）

地質(zhì)鉆探中泥包卡鉆事故處理方法研究

余偉

（重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局607地質(zhì)隊(duì) 重慶 400056）

隨著地質(zhì)鉆探技術(shù)的迅速發(fā)展，地質(zhì)項(xiàng)目對(duì)鉆探的施工效率要求越來越高，而且在鉆探過程中也要追求效益最大化；在實(shí)際的地主鉆探中泥包卡鉆是比較常見的，在鉆探過程中如何能預(yù)防泥包卡鉆的發(fā)生，事故發(fā)生后如何提高處理效率，是地質(zhì)鉆探中需要著重應(yīng)對(duì)的問題。本文就地質(zhì)鉆探過程中泥包卡鉆事故處理出現(xiàn)的原因、處理事故的方法以及如何預(yù)防事故發(fā)生就行了概述。以期為泥包卡鉆事故處理效率和效果提供一定的參考。

地質(zhì)鉆探；卡鉆事故；處理效率

地質(zhì)鉆探過程中泥包卡鉆是一種比較常見的事故類型，有效預(yù)防和正確的處理此種工程事故，對(duì)工期和成本又很大的影響。事實(shí)上，泥包卡鉆的是由多方面的因素造成的，泥包卡鉆將造成鉆在井內(nèi)長時(shí)間不能自由活動(dòng)。常見的卡鉆有流砂卡鉆、吸附卡鉆、落物卡鉆等[1]，本文主要對(duì)地質(zhì)鉆探過程中的泥包卡鉆進(jìn)行詳細(xì)闡述。

1 泥包卡鉆事故成因

1.1 地質(zhì)原因

鉆孔施工過程中，隨著鉆孔的深入，孔內(nèi)泥漿固相含量高，結(jié)構(gòu)疏松，裂隙發(fā)育，由于環(huán)狀間隙過小，在一定的鉆孔范圍內(nèi)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重漏失。在施工過程中沒有及時(shí)的進(jìn)行堵漏，增大了事故發(fā)生可能性。

1.2 鉆井液性能原因

在施工過程中，堵漏時(shí)選用了低成本的紅粘土作為泥漿材料，這種材料堵漏效果不好，如果先用了紅粘度堵漏，之后又用水泥漿封孔，雖然達(dá)到了較好的封堵效果，但是大量紅粘土和水泥漿在孔壁上形成了較厚的泥皮，泥皮處理不當(dāng)增加了卡鉆的可能。

1.3 操作不當(dāng)

用水泥漿封孔較短時(shí)間就繼續(xù)開始鉆探，如果操作不當(dāng)會(huì)造成第二次卡鉆。

除了上述原因外，泥漿循環(huán)壓力、水量不足；膠結(jié)性較差地層鉆具級(jí)配不合理；鉆孔上部縮徑；長時(shí)間停工等都有可能造成卡鉆的發(fā)生[2]。

2 泥包吸附卡鉆事故的解決措施

處理泥包卡鉆事故優(yōu)先選用泡油解卡，如若不成功再選用吊錘震擊解卡。油壓千斤頂起拔的方法危險(xiǎn)性系數(shù)較高，操作不當(dāng)可能導(dǎo)致二次事故，在時(shí)間不緊迫的情況下，不建議采用。在運(yùn)用泡油和吊錘震擊解卡方法后仍不能處理卡鉆事故，就會(huì)采用成本較高且工期較長的反絲鉆桿倒扣套銑的方法[3]。發(fā)生卡鉆事故后，首要做的就是進(jìn)行上提下放以活動(dòng)鉆具，避免卡死，必要時(shí)還需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)。若這一方法無法有效解決，就需要用以下方法進(jìn)行解決。

2.1 泡油解卡

事故發(fā)生后首先用泡油解卡，油料通常選用的是柴油，鉆桿的浸油長度，通過孔徑、孔壁間隙的柴油用量通過孔徑、孔壁和浸泡時(shí)間要根據(jù)實(shí)際進(jìn)行選取合適的量，浸泡合適的時(shí)間后啟動(dòng)鉆機(jī)檢驗(yàn)解卡效果，如果鉆桿仍舊被卡死，適當(dāng)延長浸泡時(shí)間，然后再啟動(dòng)鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)和提拔鉆桿，如果仍舊不可以解卡，則需要采取別的方法了。

2.2 吊錘震擊解卡

吊錘震擊解卡主要是用吊錘反復(fù)垂直震擊鉆桿，促使泥皮包鉆區(qū)因振動(dòng)而松動(dòng)，來達(dá)到解卡的目的。然而在操作時(shí)出于對(duì)效果和安全性的考慮，需要注意一些事項(xiàng)。①滑輪安裝要牢固，而且安裝位置與鉆孔垂直，且在滑輪的承受力范圍內(nèi)；②根據(jù)確定吊錘重量確定合理的落距；③各連接部位要經(jīng)常檢查，以免斷裂導(dǎo)致事故的發(fā)生；④操作人員必須穿戴工裝做好相應(yīng)的防護(hù)措施，并時(shí)刻關(guān)注鉆具變化情況。

2.3 油壓千斤頂起拔

為了確保工程的按時(shí)完成，有時(shí)不得已也會(huì)采用油壓千斤頂起拔的方法。由于千斤頂起拔危險(xiǎn)性較大，因此，在使用這種方法時(shí)要做好準(zhǔn)備工作。①要對(duì)使用的設(shè)備詳細(xì)檢查，確保在加工過程中不會(huì)出現(xiàn)漏油的情況；②千斤頂安裝時(shí)基礎(chǔ)要牢固，而且安裝完畢后將卡瓦用繩子進(jìn)行捆綁固定；③加壓過程必須循序漸進(jìn)，掌握好壓力和時(shí)間，而且時(shí)刻關(guān)注加壓過程中千斤頂是否發(fā)生偏移；④操作人員在進(jìn)行打壓時(shí)與千斤頂保持一定的安全距離，而且必須有防護(hù)措施，操作人員必須密切注意各個(gè)方位的變化，有問題及時(shí)處理；⑤油缸接近最大行程后需要進(jìn)行倒桿，這時(shí)要將壓力減半。

2.4 反絲鉆桿倒扣套銑

這種處理泥包卡鉆的方式是在上述方法不能解決時(shí)采用，如果倒扣至卡點(diǎn)位置倒不開時(shí)，就需要要進(jìn)行套銑，這樣就可以把卡鉆物清除再倒，選用這種方法時(shí)需要注意以下事項(xiàng)：①泥漿的粘度、比重、失水量都要掌握好，而且在操作的過程中需要用大量水沖洗泵；②倒扣操作中要掌握好扭矩，這是比較關(guān)鍵的步驟，操作時(shí)要遵循先快后慢的原則，靈敏表有明顯的下降時(shí)再加快轉(zhuǎn)速，通常最快轉(zhuǎn)速一般為15～20r/min，爭(zhēng)取一次倒開，如果一次沒有達(dá)到成功，應(yīng)立即控制離合器，讓鉆機(jī)處于空擋自由回轉(zhuǎn)的狀態(tài)，指導(dǎo)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)后重復(fù)上述操作，直至鉆桿被倒開；③套銑前先要對(duì)鉆具長度進(jìn)行精確的丈量，這樣就可以保證每次擴(kuò)孔套銑深度可以達(dá)到，被卡鉆桿就有兩個(gè)接頭可以用來解除泥皮包鉆，緊接著再用反絲倒扣進(jìn)行處理，以此往復(fù)、循環(huán)操作直到孔內(nèi)鉆桿被全部提出；④反開后在提升鉆桿的過程中，鉆桿應(yīng)持平，這也可以防止鉆桿與絲錐連接處脫扣而掉入孔內(nèi)，這會(huì)加大事故處理難度，如果操作不當(dāng)還有可能引發(fā)二次事故。

2.5 偏斜[4]

偏斜是一種對(duì)于卡鉆事故節(jié)能處理的一種方法。從降低成本和節(jié)能增效的角度來考慮，在地質(zhì)鉆探過程中不論出現(xiàn)哪種卡鉆事故，如果得不到及時(shí)有效的處理，最后都會(huì)出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象。假若鉆孔的深度不是很深，綜合成本和工期考慮，則可以移孔重新鉆進(jìn)；如若鉆孔的深度過大，在采取倒扣反鉆桿到一定的程度之后，則可以選用偏斜的方式處理事故，這樣不僅可以顯著提高鉆探的效率，還可以降低成本，這種方式屬于最終措施。然而在選用偏斜這種方法時(shí)，要認(rèn)真對(duì)待每一個(gè)環(huán)節(jié)，比如在選取偏斜器方面，它的制作長度大于要4m，偏斜的角度要大于2.5°，而在下放偏斜器時(shí)，要保證孔內(nèi)干凈整潔，不會(huì)影響偏斜，有時(shí)選用足量的碎石，可以有一定的固定作用。

3 泥包卡鉆事故預(yù)防

（1）在保證孔內(nèi)穩(wěn)定的情況下，條件允許的話選擇大泵量進(jìn)行鉆孔，對(duì)鉆孔的相關(guān)參數(shù)設(shè)置一定要了如指掌，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，如果有必要，可以采用扶正器等有效的防傾斜設(shè)備，確保鉆孔軸線的垂直[5]。

（2）在開鉆之前，要全面檢查所有設(shè)備設(shè)施，確保這些設(shè)備性能良好，保證設(shè)備的正常高效當(dāng)運(yùn)行。定期對(duì)孔內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行檢修，檢修過程中也應(yīng)該保持孔內(nèi)循環(huán)泥漿循環(huán)暢通，非返水鉆孔應(yīng)回灌泥漿。

（3）施工人員在進(jìn)行操作時(shí)必須要全身心投入，對(duì)鉆孔內(nèi)的情況有及時(shí)的了解與掌握，并能夠進(jìn)行及時(shí)的正確的分析，做好相關(guān)的防范工作，事故初期采取合適的解決方法。

4 結(jié)語

隨著地質(zhì)勘探技術(shù)的不斷完善和提高，我國地質(zhì)勘探工作取得了較好的成效。然而在鉆探過程中，泥包卡鉆事故仍然是常見的一種現(xiàn)象，這會(huì)給整個(gè)鉆探工作帶來很大的影響，延誤工期、成本加大。鑒于此，要求施工人員在實(shí)際鉆探中正確對(duì)待泥包卡鉆，在處理事故時(shí)操作人員必須認(rèn)真對(duì)待，不能盲目大意，從而造成二次事故的出現(xiàn)，給事故的處理帶來很大的困難。針對(duì)此，操作人員必須并采取有效的措施進(jìn)行處理，同時(shí)要做好預(yù)防工作，爭(zhēng)取將危害降至最低。

[1]閆永康，趙玉璽，王玉光.地質(zhì)鉆探過程中泥包卡鉆事故的處理[J].地質(zhì)裝備，2008，03：24～26.

[2]蔣清燕.地質(zhì)巖心鉆探吸附卡鉆事故的預(yù)防與處理技術(shù)探討[J].科技展望，2015，27：168.

[3]張林強(qiáng).井下卡鉆分析及處理[J].海洋石油，2007，03：112～115.

[4]張 禮，陳會(huì)領(lǐng)，張定國，沈 建，鄭勇軍，丁 峰.卡鉆事故處理[J].西部探礦工程，2014，08：41～42+45.

[5]童強(qiáng)，楊丕祥.地質(zhì)巖心鉆探施工中吸附卡鉆事故處理與認(rèn)識(shí)[A].中國地質(zhì)學(xué)會(huì)探礦工程專業(yè)委員會(huì).第十七屆全國探礦工程（巖土鉆掘工程）學(xué)術(shù)交流年會(huì)論文集[C].中國地質(zhì)學(xué)會(huì)探礦工程專業(yè)委員會(huì).2013：3.

P634.8

A

1004-7344（2016）18-0186-02

2016-6-1

余 偉（1964-），男，高級(jí)工程師，1987年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)探礦工程系鉆探專業(yè)，長期從事鉆探技術(shù)和管理工作。