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1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,有的达到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避免的,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避免。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,降低生产勘探成本.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，也不易形成牢固的“键槽”。已形成“键槽”的钻孔，在提钻时钻杆受拉，2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”深而牢固，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，一旦达到孔径变大的部份，由于钻孔大面积突然变大，流速立即降低，一部分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”机会就越多。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：3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，是避免发生这类事故的重要方面。4（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，或粗径钻具表明刮有岩泥、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，而且比较复杂，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。5（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）选择合适的钻进方法，采用合理的钻头结构和钻进参数，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，避免发生钻具恶性挤夹。（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，孔底残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，也必须实现把孔内残余钢粒捞净。（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。以求孔径变化比较均匀，钢制钢粒在粗径钻具与孔壁间隙小的地方造成夹钻的机会。4.保持孔内清洁6（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，在钻具结构上应注意以下几点：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，禁止使用取粉管接头。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，并达到一定深度。（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，应避免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，避免“键槽“现象发生。7.合理选择钻头7硬质合金或金刚石钻进时，应严格控制钻头的内、外径磨损。应在钻头结构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行更换。第四章事故的处理方法钻具卡夹事故发生以后，应及时进行处理，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：8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：9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：用比原钻进用的事故钻具小1-2级（最好小2级）钻具，先从事故钻具中心穿过去，借其震动、回转、碰撞，以减轻或消除事故钻具外侧被挤夹的阻力，然后用“捞”的方法处理。当岩心管接头、岩心管及取粉管留在孔底时，在采用“穿”的方法之前，先用“剥”等方法处理。（2）剥：用与原事故钻具用径的磨铁钻钻头，将岩心管或取粉管接头、取粉管的外围直至丝扣处剥掉一层，然后再取出接头。（3）扫：用特制平面钻头将残留孔内粗径钻具或钻头劈开或扫掉，然后取出。在“扫”或“劈”时，注意夹钻及多头劈开。（4）泡：把柴油、碱水或盐酸注入孔内，浸泡被埋住或泥皮吸附卡钻，使事故钻具与孔壁松弛，利于处理。第四步处理方法及应注意的问题（1）绕：10用偏心楔子偏斜钻进，绕过事故钻具。采用此方法时，必须按地址设计进行。（2）炸：将炸药装在特制的爆破筒内，从钻具内送入预定孔深进行爆炸，炸断钻杆后而取出，或用于处理套管