钻探事故原因及处理方法

钻探事故原因及处理方法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。通常把钻探工程过程中发生的，中断钻孔内正常钻进得各种故障统称为孔内事故。它分为埋钻、卡钻、烧钻、断钻、落物、套管事故等几种类型。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，但孔内事故和引发一系列其它危害。并且在处理事故（排除孔内故障）的过程中，常危及到人身安全。目前，全国石油、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。一、孔内事故发生原因1、人为原因主要是责任制度执行不严造成的事故，即指挥者或操作者没有严格认真的执行各种操作规程和各项规章制度。在施工中此类事故尤为普遍，主要包括以下几方面：一是指挥者不按客观规律办事，不执行规程和各种行之有效的制度，违章指挥，造成事故。如孔内出现挤夹钻具或翻孔埋钻时，钻机长不认真分析事故原因，而是指挥操作者蛮干。栓根绳硬拉或强行开动钻机立轴回钻，造成钻杆扭断。二是钻机当班操作人员不认真执行岗位责任制，不按操作规程作业，或者在操作中粗心操作所致。如交接班时不很好交代水泵、钻机运转情况，盲目接班，一旦水泵不来水，就回烧钻。三是施工中技术管理薄弱，不进行经常性检查，缺乏日常安全工作的预见性，遇到比较复杂的情况缺少有力的技术措施。四是钻机操作人员技术素质低，操作不准确，不熟练。另外，钻具级配不合理，也容易造成孔内事故。2、机械原因机械因素造成的孔内事故主要是钻机的绞车。如柴油机、电动机在运转中突然出现故障，钻具在孔底提不上来，待故障排除钻具也被夹住，造成事故。3、客观原因主要是遇到不可预见的自然灾害，如夏季山洪暴发、江河泛滥，将工地淹没，或泥石流洗劫现场，都会使钻具无法提出孔内，钻孔被淤被埋，造成钻具夹埋，致使钻孔报废；在林区工作时遭遇火灾，蔓延到工地造成损失；突然停电致使钻具在孔内停留时间太长也会造成夹埋事故。二、孔内事故处理方法1、打捞打捞是钻探中处理事故常用的方法。是使用各种类型的公、母矢锥，打捞掉入孔内的钻杆、钻铤、岩心管、钻头。这种方法，经常用来处理钻杆或钻铤的折断、脱扣、甩管等事故。有时，因钻杆断头斜劈，用矢锥给不上劲，可用可退式钻杆打捞器、钢球式打捞器、三球式打捞器，打捞效果也很好。2、提拉提拉就是孔内出现异状，钻具回转受阻，有夹、埋、卡、烧钻的预兆，可用升降机慢速提拉，如果四股绳拉不动，把大绳死头固定在游动滑车上，以五股绳慢拉。提拉时应10min后停一停，冷却一下升降机后再慢拉。有时也可以将钻具拉到一定力之后压住制动闸，“伸”一定时间，(4—8h)。“伸”时的拉力为钻具伸长率的60%为宜。提拉时，要注意升降机的操作，不要突然加力，采取缓冲式强力提拉。处理卡、埋、夹、烧钻事故，提拉的力不得超过升降机最大的允许负荷和钻塔天轮梁的最大承载。且提拉到一定程度，感到用提拉的方法，钻具不能拉上来时，不得强拉，以免钻杆拉断，造成事故的复杂化。提拉时，提拉力不能超过钻机升降机允许的最大提升能力和钻杆的极限抗压强度。3、吊窜钻进中在发现钻孔内有劲时，立即停止钻进，并提升钻具。当钻具提升到一定高度后，即利用自重向下回送。此过程为吊窜。通过上拉下送的往复活动，可疏通钻孔内的阻力，排除掉块卡钻以及粗径钻具与孔壁间的挤压力。如提钻时中途遇卡，可使用斜脱式提引器，挂上滑滚，先把钻具下送，然后再上拉，直到疏通为止。吊窜钻具时，一定要保持钻具窜动的距离，不要拉死。上钻具时中途挤压或轻微的烧钻、埋钻，拉力掌握适度。4、冲扫冲扫，也叫扫孔。即孔内出现挤夹、埋、烧钻具后，采取边用水泵送水排粉，钻头边回转来排除孔内故障。用冲扫的方法处理孔内异状或孔内事故，应注意以下情况：（1）发现钻孔坍塌现象，下钻时，可加大泵的排量，用常规硬合金钻头，边冲孔边向下冲扫。钻头到原孔深后，提起一根主动钻杆的高度，停泵10—15min，再慢慢下送钻具，如果钻具仍下不到原孔底深度，要适当加大泥浆的相对密度，继续冲扫，直到把孔内的全部坍塌物冲扫干净。（2）提钻具时发现孔内有掉块卡钻，钻具可在某个孔段回转活动，但超出这个孔段距就不能提出或降下钻具时，可采取向上或向下开泵回转钻具，扫碎或扫活卡挤物的方法排除。（向上冲扫，如果发现钻孔某段深度经常出现上下钻具时卡挤，要在岩心管的上接头处接一反扣的合金钻头。出现挤卡时即可拧接立轴钻杆向上冲扫排除。向上扫孔不能钻进时间过长，防止把下面的右旋钻头或岩心管甩掉。）（3）上钻后，孔内岩心没全部拿上来或“打空筒”下钻时，发现钻具中途遇卡，如孔内没有其它异状，就是岩心脱落阻留钻具。对上立轴钻杆，开泵慢慢回转钻具，向下冲扫，排除阻物后再继续降下钻具。如果岩心全留在孔底，可将钻具下至孔内残留岩心之上，开泵慢慢回转，将岩心套入岩心管内再正常钻进。5、锤震锤震，既是用吊锤在孔上向下或向上震打被挤夹的钻具。通过对钻具的震击，减少或消除事故钻具周围的挤夹力，借以达到解除事故的目的。此种方法适用于浅孔或中深孔（0—500m）。孔浅，震动力可以直接传到钻具被挤压处，震打的效果好。吊锤的重量以150—1200kg为好。震锤方法可根据事故钻具在孔内所处的空间位置，采用向上或向下的不同震向。如钻具在提升过程中被孔内掉块挤卡，钻具又被拉死，不能下送，可用吊锤强力向下震打。如果下钻出现挤卡，钻具下不去也上不来，可向上震打。震锤方式，主要是用升降机或钻机绞轮（也称猫头轮）作震打的动力。一般向下震打时用升降机，向上震打时用绞轮。向上震打如果挤夹段在200—300m处，可用人力向上震打。6、引拨引拨，也就是使用专门的千斤顶向上顶，把孔内挤夹的钻具引拨上来。起重机的引拨力量。比升降机的提升能力要大得多。有时轻微烧钻或挤夹事故都可以通过引拨得到解除。起重机一般使用75—150吨液压起重机或100吨螺旋起重机。在使用起重机引拨时，要控制好引拨的力量。操作中，引拨力不要过大，引拨也不要过急，引拨力要缓缓增加。特别要注意引拨力不得超过钻杆的极限抗拉强度和伸长率。否则会把钻杆顶断，给下步事故处理带来困难。起重机引拨钻具时，最大的受力点是距起重机片瓦下端的最近点，在加接钻杆时要选择丝扣好的新钻杆，防止顶断。使用螺旋起重机，要用绳子拉动转动杆，人要站到转动杆活动范围之外。