鉆探孔內(nèi)事故及其處理淺議

王軍山

(新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)大隊，新疆 巴音郭楞 841000)

在工程地質(zhì)鉆探過程中易發(fā)生一些孔內(nèi)事故，如埋鉆、卡鉆、燒鉆、斷鉆、落物、套管事故等，這些事故的發(fā)生，雖然不會直接造成人員傷亡，但是也會產(chǎn)生其他的嚴(yán)重?fù)p害。所以，在鉆探施工過程中我們千萬不可掉以輕心。文中主要對工程地質(zhì)鉆探孔內(nèi)事故進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上提出一些有效的處理方法，希望能為預(yù)防工程地質(zhì)鉆探孔內(nèi)事故的發(fā)生提供一些參考，增加經(jīng)濟(jì)效益，避免造成更大的經(jīng)濟(jì)損失[1]。

1 孔內(nèi)事故類型

1.1 地質(zhì)因素造成的孔內(nèi)事故

巖層特性是造成孔內(nèi)事故主要地質(zhì)因素，尤其第三、四紀(jì)形成的巖石，如松散的砂礫巖層、流沙層、傾角較大的發(fā)育節(jié)理片理的巖層，極易導(dǎo)致孔內(nèi)坍塌事故的發(fā)生；縮徑事故與泥質(zhì)巖與黏土層存在很大的聯(lián)系；易溶解的巖鹽層以及膠結(jié)松散的砂巖層和紫色泥巖等常常發(fā)生超徑事故；礫石層以及松散巖層和較大錯動的片理巖層時常發(fā)生卡鉆事故；石灰?guī)r溶洞與含水砂層等涌水事故比較突出；達(dá)到5級～7級的砂礫巖與砂巖中深孔段的中硬巖層等常常引發(fā)拉槽卡鉆事故[2]。

1.2 鉆具因素造成的孔內(nèi)事故

鉆桿脫扣、折斷、甩管跑管等鉆桿事故；燒鉆頭、掉鉆頭等轉(zhuǎn)頭事故；套管脫節(jié)、錯位、偏斜、擠夾套管、跑套管等套管偏斜事故等是造成孔內(nèi)事故的主要鉆具因素。

1.3 其他因素造成的孔內(nèi)事故

其它因素如沒有依照操作規(guī)程規(guī)范操作，不當(dāng)?shù)脑O(shè)備配置，常常引發(fā)孔內(nèi)事故：如繩索取心鉆過程中發(fā)生鉆桿折斷；繩索打撈錨及鋼絲繩斷落；測井電纜的擠夾脫落；工具掉入孔內(nèi)造成巖心的堵塞、脫落以及殘留事故等。

2 孔內(nèi)事故處理的原則

在對孔內(nèi)事故進(jìn)行處理的過程中主要依照“五清”為原則，清理鉆孔情況，清理機(jī)上余尺，清理事故頭，并進(jìn)行有效記錄并報表，做好交接，清理當(dāng)班工作人員對處理的情況等。

（1）對鉆孔內(nèi)的實際情況應(yīng)當(dāng)摸清，分析其結(jié)構(gòu)特點，以及巖石的實際性質(zhì)，鉆孔孔壁是否穩(wěn)定，巖粉特征，如何發(fā)生事故的，有沒有事故前征兆的出現(xiàn)，通過綜合分析才能為處理方法以及步驟進(jìn)行確定。

（2）有事故存在時，必須要對機(jī)上余尺進(jìn)行準(zhǔn)確地測量，對孔內(nèi)事故的位置與孔深進(jìn)行確定，依照斷頭鉆具，對孔內(nèi)事故的孔深以及鉆具的實際組成與數(shù)量和長度等情況進(jìn)行確定，合理進(jìn)行打撈。

（3）對事故頭的斷裂特征以及形狀等情況全面摸清，也可通過照相，來對事故頭情況進(jìn)行摸清，為事故處理機(jī)鉆具打撈提供參考。

（4）弄清楚小班施工中鉆頭、鉆具、加減尺寸和鉆進(jìn)情況以及巖心等各種數(shù)據(jù)記錄全面摸清，并記錄好事故的處理情況，如處理方案以及相應(yīng)的方法等，做好交接班，對事故情況全面摸清。

（5）當(dāng)班人員對于孔內(nèi)事故發(fā)生時的工具處理情況以及詩句鉆具如何處理，孔內(nèi)事故頭的主要變化等都要詳細(xì)查明，并進(jìn)行充分記錄。

3 孔內(nèi)事故發(fā)生原因

3.1 人為原因

鉆孔施工過程中，孔內(nèi)事故的發(fā)生與人為因素存在非常密切的聯(lián)系，如一些領(lǐng)導(dǎo)指揮不依照客觀實際規(guī)律進(jìn)行操作，未依照相關(guān)規(guī)程要求進(jìn)行行之有效的制度建設(shè)，不照章辦事，極易導(dǎo)致孔內(nèi)事故的發(fā)生。如有翻孔埋鉆以及擠夾鉆具時，領(lǐng)導(dǎo)者對事故情況不進(jìn)行認(rèn)真研究，指揮工作人員，對鉆機(jī)立軸進(jìn)行強(qiáng)行啟動，使其回轉(zhuǎn)，或者系繩子進(jìn)行強(qiáng)行拉拽，很容易導(dǎo)致鉆桿扭斷。同時孔內(nèi)事故的發(fā)生與相關(guān)操作人員，工作不認(rèn)真也存在很大關(guān)系，作業(yè)階段不能依照操作規(guī)程，認(rèn)真操作，粗心大意。鉆具實際運轉(zhuǎn)情況和水泵運轉(zhuǎn)情況不詳實的進(jìn)行交接班，倘若遇到水泵不能順利來水，便會造成燒鉆問題的發(fā)生。對于實際施工中缺乏有效的技術(shù)管理，檢查工作不到位，對工作的安全性重視不夠，有復(fù)雜情況出現(xiàn)時，沒有良好的技術(shù)措施提供保障。工作人員的技術(shù)能力低下，不能準(zhǔn)確正規(guī)的進(jìn)行操作，選擇的鉆具達(dá)不到鉆探要求，級別低等都容易導(dǎo)致孔內(nèi)事故的發(fā)生。

3.2 機(jī)械原因

在鉆探過程中，孔內(nèi)事故的發(fā)生，與機(jī)械因素也存在非常緊密的聯(lián)系，如發(fā)生電動機(jī)故障或者柴油機(jī)故障等，無法將孔底的鉆具提拉上來，排除故障之后，卻夾住了鉆具，引發(fā)事故的發(fā)生。

3.3 其他原因

如自然災(zāi)害，山洪暴發(fā)、地震、火災(zāi)以及停電等原因引起孔內(nèi)事故等。

4 孔內(nèi)事故處理的一般方法

為了有效的處理孔內(nèi)事故，應(yīng)當(dāng)依照孔內(nèi)事故的具體情況、性質(zhì)與不同類型等，對孔內(nèi)事故的處理方法進(jìn)行確定，面對不同的情況應(yīng)當(dāng)采取合適的方法，總結(jié)起來一共包括下面幾種：

（1）提：如果事故情況允許進(jìn)行鉆具提拉，可以通過升降機(jī)設(shè)備對鉆具進(jìn)行快速的提拉與猛放，通過連續(xù)串動，是鉆具的輕度卡埋得以解除。

（2）打：通過打吊錘的手段，對事故鉆具進(jìn)行振動，接觸卡頓，如果存在坍塌和埋鉆情況，此方法不適用，由于在振動過程中，會加重坍塌情況，加重孔內(nèi)事故。

（3）撈：通過撈管器以及絲錐等工具對事故鉆具競爭撈取。

（4）頂：通過千斤頂以及或者油壓鉆機(jī)立軸對套管進(jìn)行頂拔，對擠卡鉆具進(jìn)行處理，能夠達(dá)到理想的效果。

（5）反：通過絲錐與反絲鉆桿進(jìn)行反鉆，可以為孔內(nèi)事故的處理提供很好的幫助。

（6）沖、掃：通過沖洗液以及鉆具本身的作用對事故上測區(qū)域的卡埋物進(jìn)行沖洗，如果在孔內(nèi)鉆具能夠進(jìn)行一定的回轉(zhuǎn)，可以通過上下聯(lián)動的方式對卡擠物進(jìn)行掃碎，與鉆具互相配合，能夠有效的排除卡鉆事故的發(fā)生。

（7）套、透：如果能夠利用反的方式競爭鉆桿全部的提出后，便可通過稍大的鉆具對鉆孔進(jìn)行擴(kuò)孔，如果巖石比較堅硬不能進(jìn)行擴(kuò)孔時，便可通過級別較小的鉆具對事故鉆具進(jìn)行透過，作掏心處理，能夠使鉆孔的擠卡情況得以消除和降低，之后再通過絲錐進(jìn)行撈取。如果進(jìn)行小鉆徑擴(kuò)孔之后，還不能將巖心管撈出，如果具備條件，通過小孔徑鉆進(jìn)，擴(kuò)孔以及掏心等，但都需要將導(dǎo)正器應(yīng)用其中，避免發(fā)生老孔的偏離。

（8）割：如果不能對套管拔出，則可以采用切割套管的形式進(jìn)行撈取。

（9）磨：這種方法是通過銑切鉆頭“磨”的手段，把部分故障鉆具或全部鉆具進(jìn)行消滅，或通過環(huán)狀鉆頭將事故鉆頭或者巖性管進(jìn)行劈開，并進(jìn)行分割套取。

（10）炸：是通過炸藥以及雷管等，通過鉆桿放置到引爆的位置，斬斷鉆具，將鉆具的大部分取出，剩下的通過別的手段進(jìn)行處理。

（11）偏：如果條件允許，可以將楔子偏心下入，在事故鉆具的旁側(cè)下入，再繼續(xù)鉆進(jìn)等。

5 需注意的問題

有孔內(nèi)事故發(fā)生時，應(yīng)當(dāng)對事故的具體情況進(jìn)行認(rèn)真分析，對準(zhǔn)機(jī)的余尺進(jìn)行詳細(xì)測量，對鉆孔的深度進(jìn)行準(zhǔn)確計算，確定鉆頭結(jié)構(gòu)以及鉆頭和巖心管的長度。并進(jìn)行簡圖德慧智，對孔內(nèi)事故發(fā)生前的征兆進(jìn)行詳細(xì)記錄。組織相關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)分析，詳細(xì)了解事故發(fā)生情況，對事故的性質(zhì)進(jìn)行確定，并及時的匯報上級，針對事故情況，進(jìn)行合理方案的制定，對擬使用器具進(jìn)行確定。避免家中事故，遇有卡、埋、夾、燒鉆情況時，萬不可對鉆具進(jìn)行強(qiáng)行拉拽，這樣極大加重孔內(nèi)事故。事故處理時，應(yīng)當(dāng)有專人負(fù)責(zé)，統(tǒng)一指揮，嚴(yán)格依照事故處理規(guī)則進(jìn)行嚴(yán)格操作，檢查和維修機(jī)械設(shè)備，避免孔內(nèi)事故的正常處理。

6 結(jié)語

針對孔內(nèi)事故，應(yīng)當(dāng)采取“預(yù)防為主，處理為輔”原則，將事故的發(fā)生進(jìn)行有效的控制。通過實踐證明，只有保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，并依照相關(guān)的操作規(guī)程進(jìn)行操作，采取積極的措施做好預(yù)防工作，才能有效的控制孔內(nèi)事故的發(fā)生率。