ZK1001孔鉆具脫扣事故處理方法

摘要：對ZK1001孔鉆具脫扣事故原因進行了簡要分析，介紹了處理方法，提出了處理事故中應注意的問題，為避免及處理類似事故提供了經驗。

關鍵詞:鉆具 脫扣 孔內事故 磨割 絲錐打撈

2008年，我在內蒙古某礦區施工ZK1001孔，該孔為80°斜孔，設計孔深280m，終孔深度318m。在施工至273m時出現脫扣事故，由于從鉆具處脫開，中間有內管，處理較困難。經過10多小時將事故處理完畢，此次事故處理為今后類似事故處理積累了經驗。

1. 事故的初步判斷

我們采用é75mm繩索取心工藝施工，在鉆進到273m時，回次進尺已達218m，巖心已裝滿內管，按正常程序采取巖心時，操作人員沒有感覺到孔底拔斷巖心。由于上一回次巖心完整，拔斷時孔內有響聲，又上下反復采取了2次，就開泵送水，以驗證孔內是否出現了非正常情況。當鉆桿下到孔底時出現憋水，低轉數回轉鉆桿也同樣憋水，稍向上提鉆桿，泵壓即降為零，由此判斷孔內出現脫扣或斷鉆事故，顯示事故發生在孔底。于是上鉆檢查，發現鉆桿公扣與鉆具外管上接頭母扣脫扣，鉆桿公扣磨損較嚴重。

2. 孔內事故鉆具狀況及原因分析

該鉆具是我們自行設計加工的，外管上端依次接有彈卡室和上接頭，上接頭外徑與鉆具相同，其外側對稱鑲焊4道硬質合金，起扶正作用，二者有效長度為24cm，內管總成在外管總成中自由懸垂時，總成矛頭僅短于上接頭上端1cm，內管中有218m的巖心還沒拔斷。所以分析脫扣原因為：斜孔鉆進外徑偏磨嚴重，上接頭壁厚磨，導致強度降低，鉆進中在壓、扭力作用下，鉆桿公扣擠入上接頭母扣中，母扣內徑變大，鉆進時僅靠公母扣根臺階的阻力還可勉強鉆進，但隨時都有脫扣可能，還可導致燒鉆。

3. 事故處理方案的確定

孔壁較穩定，用沖洗液鉆進，無坍塌掉塊，這為事故處理提供了方便條件。由于事故鉆具總成矛頭較上接頭上端短1cm，公錐下不到外管中，并且判斷外管上接頭已成喇叭口，因此決定采用下列辦法。

3.1 割掉喇叭口，起拔內管

我抱著僥幸心理先用新鉆桿接頭下到孔內去對接鉆具，雖可以擰上，但一提即脫扣，驗證了鉆具上接頭已成喇叭口的判斷。我決定用金剛石鉆頭磨掉一截外管上接頭，不但要磨掉喇叭口，還要使內管總成高出外管，然后把打撈器放入配好的鉆具內，下到孔底套住矛頭，靠鉆具拉出內管。

3.2 用正絲絲錐起拔外管

由于鉆進中水路暢通，判斷鉆頭未燒，若內管能夠提起，那么在上接頭喇叭口被磨掉的情況下，用公錐應能夠起拔出外管。

4. 綜合處理步驟

4.1 打撈內管

像正常鉆進一樣，把一套完整鉆具外管下到孔內，距離事故鉆具10cm時開始送水沖孔，鉆進參數為低壓力、低轉數、適當泵量，用泥漿作沖洗液。當計算磨到總成肩部時停止，用大泵量沖孔，沖孔后提出孔內鉆桿到孔口卸開，接一根鉆桿，再擰到提引器上，用鉆機升降機將鉆桿放到孔底壓在總成上，此時鉆桿在地表有出露，把打撈器沿鉆桿內放到孔底。

分析總成與內管脫扣的原因有兩種：一是鉆具和鉆桿壓在事故內管總成上端將內管上端母扣壓鼓，擠死外管，造成總成與內管拉脫；二是由于巖心沒拔斷，其拔斷力大于總成與內管連接力，所以從內管上端拉脫。內管總成上來后，孔內事故外管總長長出內管364mm(在地表用實物量得)，可以用正絲絲錐打撈。

4.2 打撈外管

下入é73mm正扣公錐打撈，加壓強力扭轉鉆桿，由機上余尺和轉動阻力可確定絲錐已“咬住”外管上接頭，邊轉動邊強力起拔，在聽到孔內響了一聲后，阻力突然降低，似鉆桿脫扣或斷鉆征兆，放下對接，無效，上鉆發現彈卡室和上接頭上來，鉆具及擴孔器、鉆頭、內管、巖心仍留在原處。

4.3 割掉外管上端，截掉小段內管

現孔內事故外管長出內管120mm，但取出來的彈卡室公扣及臺階已磨損，可以判斷外管上端在處理事故過程中可能被撐大成喇叭口，擠住了孔壁，所以考慮割掉喇叭口，再割掉一截內管和巖心，然后仍用公錐打撈。

為此，我加工了一個同心兩徑硬質合金割管鉆頭，用é73mm的45號圓鋼加工，大徑用來割外管，小徑用來全面破碎內管和巖心。

4.4 用正扣公錐打撈

此次事故鉆具及巖心全部被打撈出來。最后，用泥漿沖孔。

5. 結語

（1）造成此次事故的主要原因是鉆具及配套接頭偏磨嚴重，連接強度降低，導致兩處脫扣。所以要經常檢查鉆具及鉆桿磨損情況，尤其在斜孔鉆進時。

（2）此次事故處理在磨掃內外管時使用繩索取心鉆桿，其他都是用普通雙管厚壁鉆桿，以避免強力起拔損壞繩索取心鉆桿。

（3）事故處理要防止越處理越復雜，事故加事故，所以要慎重制訂方案。

（4）處理事故一定要保護好孔壁穩定，做到事故性質清楚、事故位置清楚、機上余尺清楚。

（5）鉆探施工中難免發生孔內事故，在設計加工鉆具時，各種材料規格尺寸要留余地，并在現場準備一定的事故處理工具。