简易倒钩抓取法处理孔内断钻事故
2022-06-09
摘 要：该文介绍了在地质勘探钻孔金刚石绳索取心钻进时，采用一种简易的倒钩抓取孔内折断钻具的技术方法，为快速处理孔内断钻事故，尽快恢复钻孔正常钻进提供有益借鉴。
关键词：倒钩 钻孔断钻 处理
中图分类号： TK223 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（c）-0062-01
当前，地质勘探钻孔施工，采用金刚石绳索取心工艺钻进，已成为各地质勘探队普遍采用的常规钻进工艺，但由于所钻进地层岩性的不可预见性和多样性，金刚石绳索取心钻进孔内金刚石钻头高速回转，钻头选择不合理，与地层不匹配，工艺方法使用不恰当，钻进规程参数选取不正确，操作失误，设备突发故障等原因，不可避免会发生各种各样、程度不同的孔内事故，如夹钻、卡钻、埋钻、烧钻、断钻、钻头非正常损耗等钻具事故，以及孔壁不稳、钻孔跑斜、孔内落物、岩心堵塞等其他事故，给施工带来很大麻烦，经济学论文严重影响钻孔正常钻进。如果事故处理方法不正确，措施不得力，不但会使施工长时间停顿，还极易引起继发事故，造成事故叠加，处理起来更加麻烦，甚至报废钻孔，造成极大的人力消耗和重大的经济损失。
因此，当发生钻孔事故时，应在正确判断事故类型和复杂程度的基础上，采取科学有效的处理方法和措施，是工程施工人员必须具备的素质和明智选择。下面结合我部在云南省宝兴厂金矿区发生的一起烧钻、断钻事故，简要阐述采取倒钩抓取法成功打捞事故钻具的快速处理方法。
1 施工基本情况
宝兴厂金矿区位于云南省弥渡县城西北20 km，地跨大理、弥渡、祥云三市县，目前，矿区总储量超过16.94 t，远景规模有望达到大型，矿区具有较好的找矿远景，已成为我部重要的找矿基地。但矿区地层复杂，钻探施工难度极大，矿区主要出露二长斑岩、煌斑岩、下奥陶统向阳组砂岩等。岩石破碎，破碎程度达80%以上，钻孔采心困难，采取率难以达到地质要求；岩层换层频繁，一般换层厚度1.5～3 m；岩石软硬变化大，硅化砂岩比较坚硬，研磨性强，钻头磨损大，钻进缓慢；蚀变二长斑岩、煌斑岩和破碎带比较松散、破碎，易掉块、坍塌、漏孔，出现严重缩径等，井故频繁发生。自从我部进入该矿区施工以来，经过多年攻关，采取多项综合治理措施，已基本解决了钻进诸多难题。
2 事故处理方法
为提高施工效率，矿区多采用金刚石绳索取心钻进工艺。在某钻孔钻进至531.57 m完整岩层时，因护壁堵漏出现问题，导致孔内上部发生坍塌，岩粉过重，堵水严重，岩矿心采取率低，当班班长进行无泵干钻拿粉，在处理过程中不慎烧钻，强力起拔时，钻具外管总成从弹卡室下部被拉断，外岩心管、扩孔器、钻头及内管总成留在孔内。考虑到钻孔已接近闭孔深度，必须把钻具打捞上来后，保持原孔径继续钻进，而不能采取其他措施处理。根据事故情况，应先捞取内管，但因内管总成上有单动机构，用常规的矢锥打捞显然不行。因此，采用了倒钩抓取法。即利用机台现有的岩心管在一端合适位置对称锯成2个“八”字形锯口，并使其径向内凹。制成抓钩（如图所示）。接钻杆下入孔内套住事故钻具后，在轴向压力作用下滑至异径部位，并在岩心管固有材质的弹性作用下，抱紧事故钻具，然后进行强力起拔，采用此法仅一次便打捞成功，快速处理了这次井故，并顺利施工到设计孔深590 m。
3 结语
复杂地层钻进，应采取综合治理措施，当钻进通过复杂地层进入完整地层后也不能掉以轻心，否则，稍有不慎将发生意想不到的事故，造成施工中断。使用该方法处理孔内事故时，应首先科学分析判断事故的位置、复杂程度和处理的可能性，在确有把握的基础上，采取行之有效的可靠措施进行处理，切忌不加思索、照搬照抄。操作时应小心谨慎，严禁盲目蛮干，杜绝操作失误，防止事故扩大。
参考文献
[1] 编委会.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，1983.
[2] 王世光.钻探工程[M].北京：地质出版社，1992.
[3] 王殿琦，李云飞.固体矿产钻探工[M].北京：地质出版社，1999.
[4] 刘广志.岩心钻探事故预防与处理[M].北京：地质出版社，1986.
[5] 刘广志.金刚石钻探手册[M].北京：地质出版社，1991.
关键词：倒钩 钻孔断钻 处理
中图分类号： TK223 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（c）-0062-01
当前，地质勘探钻孔施工，采用金刚石绳索取心工艺钻进，已成为各地质勘探队普遍采用的常规钻进工艺，但由于所钻进地层岩性的不可预见性和多样性，金刚石绳索取心钻进孔内金刚石钻头高速回转，钻头选择不合理，与地层不匹配，工艺方法使用不恰当，钻进规程参数选取不正确，操作失误，设备突发故障等原因，不可避免会发生各种各样、程度不同的孔内事故，如夹钻、卡钻、埋钻、烧钻、断钻、钻头非正常损耗等钻具事故，以及孔壁不稳、钻孔跑斜、孔内落物、岩心堵塞等其他事故，给施工带来很大麻烦，经济学论文严重影响钻孔正常钻进。如果事故处理方法不正确，措施不得力，不但会使施工长时间停顿，还极易引起继发事故，造成事故叠加，处理起来更加麻烦，甚至报废钻孔，造成极大的人力消耗和重大的经济损失。
因此，当发生钻孔事故时，应在正确判断事故类型和复杂程度的基础上，采取科学有效的处理方法和措施，是工程施工人员必须具备的素质和明智选择。下面结合我部在云南省宝兴厂金矿区发生的一起烧钻、断钻事故，简要阐述采取倒钩抓取法成功打捞事故钻具的快速处理方法。
1 施工基本情况
宝兴厂金矿区位于云南省弥渡县城西北20 km，地跨大理、弥渡、祥云三市县，目前，矿区总储量超过16.94 t，远景规模有望达到大型，矿区具有较好的找矿远景，已成为我部重要的找矿基地。但矿区地层复杂，钻探施工难度极大，矿区主要出露二长斑岩、煌斑岩、下奥陶统向阳组砂岩等。岩石破碎，破碎程度达80%以上，钻孔采心困难，采取率难以达到地质要求；岩层换层频繁，一般换层厚度1.5～3 m；岩石软硬变化大，硅化砂岩比较坚硬，研磨性强，钻头磨损大，钻进缓慢；蚀变二长斑岩、煌斑岩和破碎带比较松散、破碎，易掉块、坍塌、漏孔，出现严重缩径等，井故频繁发生。自从我部进入该矿区施工以来，经过多年攻关，采取多项综合治理措施，已基本解决了钻进诸多难题。
2 事故处理方法
为提高施工效率，矿区多采用金刚石绳索取心钻进工艺。在某钻孔钻进至531.57 m完整岩层时，因护壁堵漏出现问题，导致孔内上部发生坍塌，岩粉过重，堵水严重，岩矿心采取率低，当班班长进行无泵干钻拿粉，在处理过程中不慎烧钻，强力起拔时，钻具外管总成从弹卡室下部被拉断，外岩心管、扩孔器、钻头及内管总成留在孔内。考虑到钻孔已接近闭孔深度，必须把钻具打捞上来后，保持原孔径继续钻进，而不能采取其他措施处理。根据事故情况，应先捞取内管，但因内管总成上有单动机构，用常规的矢锥打捞显然不行。因此，采用了倒钩抓取法。即利用机台现有的岩心管在一端合适位置对称锯成2个“八”字形锯口，并使其径向内凹。制成抓钩（如图所示）。接钻杆下入孔内套住事故钻具后，在轴向压力作用下滑至异径部位，并在岩心管固有材质的弹性作用下，抱紧事故钻具，然后进行强力起拔，采用此法仅一次便打捞成功，快速处理了这次井故，并顺利施工到设计孔深590 m。
3 结语
复杂地层钻进，应采取综合治理措施，当钻进通过复杂地层进入完整地层后也不能掉以轻心，否则，稍有不慎将发生意想不到的事故，造成施工中断。使用该方法处理孔内事故时，应首先科学分析判断事故的位置、复杂程度和处理的可能性，在确有把握的基础上，采取行之有效的可靠措施进行处理，切忌不加思索、照搬照抄。操作时应小心谨慎，严禁盲目蛮干，杜绝操作失误，防止事故扩大。
参考文献
[1] 编委会.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，1983.
[2] 王世光.钻探工程[M].北京：地质出版社，1992.
[3] 王殿琦，李云飞.固体矿产钻探工[M].北京：地质出版社，1999.
[4] 刘广志.岩心钻探事故预防与处理[M].北京：地质出版社，1986.
[5] 刘广志.金刚石钻探手册[M].北京：地质出版社，1991.