孔内事故预防与处理(陈刚)

1、孔内事故预防与处理孔内事故预防与处理钻探公司钻探公司陈刚陈刚2014年年3月月“预防为主，处理为辅”的方针。责任心、严格遵守操作规程、勤观察、勤分析、勤思考、勤判断产生孔内事故的原因：主要是人为因素，其次为客观因素（地质情况复杂）孔内事故的种类：(1)埋钻事故；(2)烧钻事故；(3)挤夹、卡钻事故；(4)钻具折断，脱落和跑钻事故；(5)工具，物件落入事故；(6)套管事故。(7)测井等事故处理孔内事故的基本原则(一)四清四清 (1)事故发生的孔深要清， (2)事故钻具的位置要清，(3)孔内情况要清。(4)事故钻具的规格、数量、类型要请。(二) 认真分析研究事故发生的原因、性质，慎重决定处理方法，

2、步骤、并慎重地选择和检查打捞工具。(三)处理事故中，要做到处理快、操作稳、判断准、勤分析。及时作好记录和交接班。(四)事故排除后，应详细讨论造成事故的原因，总结经验，吸取教训，以防止类似事故再次发生。处理孔内事故的基本方法捞用各种类型的丝锥和捞管器打捞孔内事故钻具。提用丝锥或其它打捞工具对上事故钻具后，一般用升降机提拉，即可将事故钻具提出孔外。扫事故钻具在孔内某个孔段遇阻，超出这个孔段就不能提升或下降，但钻具能够回转，遇此情况，可开车回转钻具，向上或向下扫动，把挤压物扫碎或挤入孔壁，使事故钻具能够顺利提升或下降。 冲用冲洗液冲洗事故钻具上部或周围的障碍物。所以，发生孔内事故后，不要停止冲洗液循

3、环，已经中断循环的应当尽可能地恢复循环。打用吊锤冲打事故钻具。 冲打钻具，有向上打和向下打两种。当钻具在孔底被挤夹时，必须向上打。钻具悬空挤夹时，应向下打。向上打时，应将钻具用升降机吊紧，以增加冲击效果。顶用千斤顶起拔事故钻具。反通过粗径钻具上部的反事故接头或采用反丝钻杆和反丝丝锥，将事故钻具分若干次从孔内反回。透孔内事故钻具经爆炸或反取处理后，只剩下粗径钻具，且周围挤夹力较大时，可在反取出异径接头后用小一级或二级的钻头从粗径钻具内往下透孔，并透过钻头12m为止。然后再用丝锥捞取，或用分段切割或消灭的办法处理，条件许可时亦可换小一级口径继续钻进。扩孔内事故钻具经爆破或反取处理以后，只剩下短钻杆

4、和粗径钻具，且周围挤夹力较大时，可用大一级岩心管连接只有外刃和底刃的薄壁合金钻头进行扩孔套取，一般情况下，扩孔到底后，事故钻具可随扩孔岩心管一起被带上来。如带不上来可用丝锥捞取。割当事故岩心管以上的异径接头已被返回，剩下的岩心管和钻头阻力较大时可用割管器分段割断，再用公锥捞取。劈用环状切铁钻头劈开事故岩心管和钻头，然后用岩心管套取或抓筒抓取残片。磨用特制的切铁钻头，将事故钻具从上到下象车刀切削工作一样全部磨完。钻具折断、脱落和跑钻事故钻具折断、脱落和跑钻事故钻具折断事故发生的原因(1)钻具在钻进和提升时，所受压力、扭力、拉力过大，如钻孔弯曲、孔内不清洁、加压过猛等原因，可能引起钻具折断。 (2

5、)钻进中发生掉块卡钻、钢粒夹钻、烧钻、埋钻等事故，使钻具回转阻力突然增大，可能造成钻具折断。处理事故时往往因强力起拔而造成钻具折断。(3)钻具在孔内工作条件不正常，如钻具本身不直、回转阻力很大、或钻孔严重弯曲、钻具回转蹩劲、或者钻杆直径与孔径相差悬殊，特别是严重超径孔段(如大溶洞、火裂隙、老窿等)，都会造成钻具折断。(4)钻具维护保养不好，造成弯曲、丝扣损坏或其它暗伤，以及使用中严重磨损或有裂纹等缺陷，使用时检查不严，没有及时更换，一旦钻进中遇到较大的回转阻力，就很容易在薄弱处扭断。 (5)钻具加工质量不合要求，如锁接头与钻杆丝扣锥度不一致、钻杆和岩心管同心度偏差过大、车丝扣退刀槽过深、接头中

6、心孔过大、钻杆墩粗不合格和热处理不当等，都会降低钻杆强度。使用时容易发生折断，脱扣等事故钻具脱落的原因(1)钻具丝扣配合不当，丝扣部分保护不良有损坏，或丝扣末对正即进行扭接，造成丝扣变形、配合松弛、出现滑丝现象，使钻具脱扣。(2)当孔内蹩劲厉害，钻具强行回转中，一旦折断，钻杆中储存着很大的惯性力，断头上部的钻杆转动比立轴快，产生转速差，卸脱钻杆。有时可能在几处卸开，造成甩钻“插杆”事故。(3)有时由于突然蹩车，上部钻杆倒转，造成钻具脱扣。(4)升降机钢丝绳的扭转方向不合适(向右扭转)，在下钻时承受负荷之后向左反转，将孔内部分钻杆回扣，造成脱落事故。(5)钻具未到底，悬空转动，甩脱钻具。(6)操

7、作不慎，下钻过猛，墩脱捉引器，或垫叉夹持不牢，或升降系统失灵，或丝扣连接不紧，造成跑钻。事故的征兆(1)钻具折断前的瞬间，阻力突然增大，待折断后阻力又突然减小。(2)钻具重量减轻，通过压力指示器，指重表可以反映出来。(3)泵压降低，水泵压力表指针突然下降。而且，返回冲洗液逐渐变清。(4)钻具断脱后，钻速变化异常。(5)钻杆脱扣、岩心管、钻头脱落时，钻进不进尺，孔内有磨铁的声音。事故的处理方法单纯的钻具折断、脱落和跑钻事故的处理方法比较简单，主要是采用各种丝锥或捞管器打捞。 如果这类事故是因卡钻、烧钻等事故所引起，或者发生这类事故后又伴生夹钻、埋钻等事故，除需打捞孔内钻具外，还需根据其它事故性质

8、和情况分别按其它相应的方法处理。钻杆断脱的处理1断头是比较平齐或完整的钻杆、接头或接箍 一般采用同级的普通公锥或母锥捞取。如果是钻具跑钻、脱扣，还可用原来上部的接头、接箍或钻杆丝扣直接对取。2断头是较大的斜杈，或有劈岔 这种情况发生在钻杆部分。一般可用通心母锥或卡管器、捞管器打捞，还可将捞管器做成反扣。当孔内事故钻具阻力较大，拉不动时，可反出事故钻杆。3断头靠贴孔壁 当断头歪倒在钻孔超径不太大的孔壁一侧时，用普通公、母锥均不能对上时，可采用带导向罩的公锥捞取。当接触钻杆断头后，宜用钳子回转钻具，并慢慢下降，使导向罩套上断头，丝锥便容易对上事故钻杆。 当断头倒入空洞内并贴靠孔壁，用带导向罩丝锥也

9、捞不着时，还可用带捞钩扶正器的公锥捞取。用钳子回转钻具，使钩子钩住钻杆，然后慢慢提动钻具，使导向罩脱离钻杆，但钻杆不脱离钩子，再慢慢下降钻具，钻杆断头便进入捞钩的导向罩并对上丝锥。 当捞构扶正器还不能捞住钻杆断头时，可采用永磁打捞器进行打捞。4断头严重弯曲 当钻杆断头严重弯曲。用导向或扶正的方法均不能使丝锥对上钻杆断头时，应考虑用带导向管的平面铣刀将弯头割掉，然后再用丝锥打捞。岩心管断脱的处理岩心管折断和脱落后，从提上来的岩心管断头，可以判明下头的情况。如上部断头呈锥形成喇叭形，这是套磨所致，可以推断下部断头是整齐的，如上部断头光滑平整，侧面有磨痕，这是骑磨的结果，可以推知下部岩心管断头已经破

10、裂，破裂长度可用上部断头侧面磨痕的高度量出。如上部断头丝扣完整，说明脱落后下部断头尚未损坏。凡下部断头丝扣未损坏的，可下入新的接头或岩心管，将丝扣合上，把事故岩心管捞出。凡从岩心管或接头处断脱而未破裂的，一般用套管公锥捞取。 如果断头已被钻破裂，则不能使用套管公锥锥捞，否则会把裂口处撑开，外径增大，反而增加事故的复杂性。这时可用捞管器捞取。钻头脱落的处理 处理钻头脱落有三种情况：1扫孔时掉钻头。2钻进过程中掉钻头，钻头内有岩心。 应首先将上次的岩心取出。如果钻头丝扣完整，可用岩心管去对接。否则可用长度0.50.8m的小径钻具透过事故钻头0.20.3m，并取出小径岩心。由于振击和冲洗液循坏，钻头

11、侧部的挤夹力大大减轻，提出小径钻具时可能将事故钻头带上来。如果带不上来，再用丝锥打捞，3扫脱落岩心时掉钻头这时如果钻头内有岩心，应将事故钻头上面的岩心取出，再用小径钻具扫掉钻头内的岩心，然后用公锥打捞钻头。如果用小径扫钻头内的岩心时，钻头被扫活而往下落，有时会横在钻孔中，用丝锥无法打捞，则可用切铁钻头进行磨灭。钻具挤夹、卡阻事故钻具挤夹、卡阻事故夹钻是粗径钻具侧部在孔内被夹持住，既提不上来，又不能回转，而且冲洗液不能畅通，多数情况下有蹩水现象。卡钻往往是粗径钻具顶部在孔内卡住，提不上来，回转时有阻力，甚至发生蹩车和卡死，但一般能通水。事故发生的原因(一)孔壁岩石掉块，岩层滑移和错动而造成夹钻或

12、卡钻(二)岩层遇水膨胀，孔径收缩 当钻孔缩径较严重时，便把钻具挤夹和卡阻在缩径孔段，(三)钢粒或碎合金挤夹钻具钢粒或碎合金挤夹钻具可能有以下四种情况：(1)钢粒钻进或硬质合金钻进换为金刚石钻进时，孔内残留钢粒或碎合金未捞取干净，待钻进一段后，残余钢粒或碎合金会掉落下来，造成钻具卡夹。(2)由钢粒钻进换合金钻进时，如果孔底钢粒未捞取干净，一旦冲洗液量不足，或停止循环，则残余钢粒就会向下沉淀，造成在合金钻进的小孔径内挤夹钻具； (3)由合金换钢粒钻进时以及下套管后采取钢粒钻进时，当钢粒钻进的孔段未超过岩心管长度时，容易因投砂过多，送水量过大，造成钢粒在合金钻进孔段中挤夹钻具。此时，若岩层较坚硬，则

13、造成的夹钻事故也往柱比较严重。(4)钢粒钻进采用一次投砂时，孔径上大下小，钻孔呈锥形，如果下回次之初，投砂量太多，而送水量太小，或钻具在孔底因故停泵，就会发生钢粒夹钻事故。(四)孔壁和岩心不规则，操作不当，钻头与孔壁和岩心直接挤夹 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，孔身呈上大下小的锥形，岩心相应增粗，呈上小下大的倒锥形。下一回次使用新钻头时，往往外径大于孔径，内径小于岩心直径，如果下钻过猛，升降钻具时跑钻，就会发生钻头直接与孔壁和岩心挤夹。如果岩石坚硬，挤夹程度就更加严重。 (五)孔身弯曲，在孔壁形成“键槽” 在斜孔成弯曲孔段的凸出的弧形面上，由于升降钻具

14、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，在已形成“键槽”的钻孔中提钻时，钻杆受拉，呈纵向伸直，就自然嵌进槽中，当粗径钻具提到“键槽”下端，就受阻呈拉紧状态，如果“键槽”深而牢固，即造成卡钻。 (六)孔身不规整，孔径大小变化悬殊，形成岩粉“悬桥”。 (七)套管柱偏斜，管鞋突出。 (八)小物件落入孔内，使钻具受到卡阻。事故的征兆(1)钻具提动和转动都有阻力。如涩滞、蹩劲等现象。下钻时常发生遇阻“搁浅”。(2)提钻后岩心管和钻头有明显擦痕，或粗径钻具表面有岩泥、泥皮，取粉管内掉块增多，块度增大。(3)如果是掉块卡、夹钻，则钻进时有蹩车现象，提动钻具感到阻力，升降钻具时，

15、不是突然卡住，而是开始往往可以活动一定距离。一般情况下孔内反水正常。(4)如果是探头石或“键槽”卡钻、卡钻位置不变，起下钻到此孔深就受阻，般没有挤夹力，冲洗液可以正常循环，当粗径钻具与卡阻部分脱离接触时，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，除提升钻具遇阻，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)如果是钢粒挤夹钻具，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，下放钻具有蹩泵现象。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

16、钻头或者碎岩心挤在钻头与孔壁之间造成挤夹时，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。事故的处理方法事故处理方法，通常先用升降机和油压系统向上提拔，或串动与回转相结合进行处理，在返水的情况下不应停送冲洗液。如果无效，则采用吊锤振打或千斤顶上顶。再无效时，应根据孔内具体情况，采用反、透、扩、割、劈等法处理。埋钻事故埋钻事故(一)各种因素造成的孔壁坍塌(二)各种原因造成的岩粉沉淀事故的征兆 (1)埋钻前，下钻不能到底，钻进中钻具回转阻力增大，时有蹩车现象，若提动并回转钻具，则阻力略微减轻，但接着阻力又增大。 (2)开初有些堵水，继而产生严重蹩泵现象，随后孔口就不返水，时间愈长，

17、事故情节愈恶化。事故的处理方法(1)首先进行强力开泵冲孔，同时串动钻具(2)将填埋物以上的钻杆反上来，然后下入同径钻具送水将填埋物钻掉，用丝锥捞取事故钻具。(3)透孔、割、磨的方法处理。烧钻事故烧钻事故事故发生的原因关键原因是钻进时孔底冲洗液供给不足或冲洗液全部中断。事故的征兆(1)进尺很慢或不进尺。(2)严重蹩水，泵压猛增。高压腔管蹩劲跳动厉害，水泵压力表指针突然上升。(3)孔内钻具阻力很大，扭矩表指针急剧上升。(4)动力机负荷增大，发生与正常运转时不同的声音。夜间照明电灯忽明忽暗。(5)水泵往复次数减少。(6)提动钻具团难。一旦烧住以后，既开不动车，又提不动钻具。事故的处理当及时发现烧钻，

18、且烧钻程度较轻，孔内较清洁，应立即采用升降机强拉。强拉时，不要拉死，应边开车边拉。如提拉不动，再用千斤顶起拔。严重的烧钻事故，用升降机提拉和千斤顶起拔往往无效。一般应先反回钻杆和异径接头，然后再用割、扩孔套取、劈、磨等办法进行处理。金刚石单动双管钻具钻进，发生烧钻后，通常先反回全部钻杆，然后将内管拿上来，再进行掏心，最后用公锥捞取外管及扩孔器和钻头。如果捞不上来，则采取分段割取或消灭的办法处理。孔内落物事故孔内落物事故一、掉合金、掉金刚石、掉胎块处理方法有：1粘取法 用带有胶性物质的粘取器下到孔底粘取， 常用的粘性物质有粘土、沥青、皮带腊、黄腊等。 2冲捞法用带有短取粉管的短节钻具，下入孔内，大泵量冲孔，然后停泵沉淀，使合金块或胎体碎块等掉进取粉管，还可以利用孔底反循环钻具改装的冲捞器进行冲捞3孔底打小眼沉积法4研磨法 金刚石钻进中，如孔内残留一部分细碎的胎体在孔底，可用平底的磨孔钻头，把残余细碎胎块磨掉。二、掉小工具、掉小物体1套取法，可用普通单管套取。2、卡取法3、磁力吸取法套管事故套管事故常见的套管事故，大致有套管柱下坠、脱节、错动、折断、卡夹等几种。事故的处理方法(一)套管下