钻探施工中常见事故及处理方法

　　摘要：随着我国岩土勘探工程领域的不断创新，当前钻探施工技术体系已经成为了矿产资源开发和利用的重要保障，因此钻探施工自身的质量也需要进行提升。本文则是根据钻探施工过程中常见的事故以及优化策略展开分析，首先阐述了钻探施工过程中事故产生的主要类型以及基础的处理原则，并且结合实际的施工事故表现形式落实了优化处理方案的研究。意在通过文章论述，能够进一步强化当前钻探施工的质量控制有效性，从而为岩土勘探工程的落实奠定基础。

　　随着钻探技术应用需求的不断推进，钻孔的深度逐步增加，难度也越来越大，因此钻探施工过程中出现事故的几率也大大增加，为了进一步提升钻探成功效率，降低施工成本，增强岩土勘探以及找矿的有效性，就必须要针对当前常见的钻探施工事故进行分析，制定优化解决策略，进行风险预防以及事故预控，这样才能够提升钻探施工的应用价值，同时也可以为我国岩土勘探以及矿产资源领域的发展提供优化策略。

　　一、钻探施工事故的分类及处理原则

　　（一）钻探施工过程中事故的主要类型

　　从宏观角度上来讲，在钻探施工期间，事故产生的因素较多，因此事故类型通常可以分为自然事故以及人为事故这两种[1]，从微观角度来看，在施工现场中人为因素造成的人为事故发生几率较大，远大于自然事故的发生比例。

　　从产生因素角度来看，人为事故的产生因素，多数和施工人员的操作技巧以及整体施工现场的安全管理工作有直接联系，若施工人员缺乏正确的操作理念，在进行现场控制期间，采用了错误的方式以及管理方法，未能及时注意实际的勘探需求以及钻孔需求，有可能导致钻具初中脱落或折断的情况，甚至在遇到特殊岩层时，也会出现套管事故、烧钻以及测井事故的发生。

　　而导致自然事故产生的因素和地质条件，以及客观环境中隐藏的因素有直接关联，例如会导致埋钻事故的钻孔壁坍塌，导致挤压事故的地层破碎等。

　　（二）钻探施工事故基础的处理原则

　　在发生钻探施工事故之后，首要的原则必须是在第一时间马上确定事故发生的位置。可以根据机上余尺以及钻头下钻的数据计算位置发生的地点，尤其是在钻头断裂之后，必须要确定打捞钻具的实际长度。

　　其次，快速定位导致事故发生的主要原因，可以根据提出孔外的设备以及其他现场遥感装置获取到的信息进行判断，并且要定位设备的故障点以及故障状态。在必要的情况下可以通过打印法进行事故发生原因的调查。

　　再次，在定位了基础的事故发生地点以及原因之后，需要在短时间内快速弄清钻孔内的实际情况，结合证据的规格数量以及种类进行钻孔结构分析，了解钻孔内部岩石的实际性质以及稳定程度，分析岩粉以及钻粉的具体数量，检查钻孔内部是否存在暗管或者其他的杂物。并且根据事故发生过程以及前期的征兆进行事故情节以及处理方案的判断，这些数据信息来源于冲洗液的循环情况、发动机的声音以及钻具回转阻力等信息。

　　二、钻探施工常见事故类型及处理方法

　　（一）设备脱落或折断的处理方式

　　导致设备脱落或者折断的主要原因有以下几个方面。

　　钻孔严重超径，并且并没有采取合理的措施进行调整；在钻孔过程中受到了阻碍或者冲洗液的润滑性能下降，导致钻具的扭转力过大，但是在这种情况下强行开车，盲目的开启高转速，导致钻具断裂；设备钻头存在弯曲或者严重的磨损情况，不进行更换并开始作业，在作业过程中存在裂缝或者钻压过大的情况，导致钻头脱落或断裂；管材的实际加工质量与相关标准不符。

　　针对钻头脱落或者折断事故进行处理时，首先必须要定位事故发生位置，并且选择合适的打捞方案进行打捞，若存在多头脱落的情况，必须要利用打印器进行钻孔内部情况分析，然后先处理活头。若存在多个钻头挤压在一起的情况时，可以通过反丝钻杆进行打捞，在打捞过程中避免大力扭动，防止打捞工具或者未断裂的钻杆受损。在打捞工具无法触碰到脱落的钻头时，切勿盲目进行深入，防止对钻孔壁产生影响。打捞完成之后，结合实际的事故发生因素进行钻具调整，清理钻孔，确保相关因素符合作业标准之后才可以重新作业。

　　（二）卡钻情况的处理方法

　　卡钻事故主要表现在钻具在钻孔内部被卡住，无法回转，同时也无法上提，另外冲洗液无法正常流通，大部分的卡钻事故会与憋水情况同时出现。通常来讲，卡钻事故的出现与钻头的直径有直接关联，若直径较大在下钻时有可能受到地下岩层的影响出现卡钻。同时下葬区域的岩层结构不稳，在下降过程中存在岩层掉落的情况也会导致钻头被卡。另外部分岩石结构在遇水之后会存在膨胀现象，或者岩层中存在泥岩、粘土层或者黏性较高的煤层时，受到冲洗液的影响，孔径减小，在提钻过程中便会造成卡钻情况[2]。

　　针对这样的情况，首先要确保钻具是否能回转，若可以在某些范围内进行上下活动，可以通过串动的方式进行处理。若该方法行不通，则可以通过边提边扫动的方式进行处理。若卡钻的原因为坍塌或者岩层错动时，可以首先将探头石或者错动的岩层部分扫碎，若钻具直接带有反钻头，便可以直接向上进行回转。

　　若由于孔壁直径导致卡钻石，首先需要通过升降机进行起拔，不要利用回转的方式进行脱卡，防止在孔壁周边刻出沟槽，提升上提的阻力。若利用升降机无法上提，可以通过打、顶等方式进行处理

　　（三）埋钻事故的处理方法

　　若在钻孔的过程中，若钻具被孔道内下沉的岩粉以及坍塌物掩埋时，不仅无法转动，也无法提升，且难以通水时，便出现了埋钻事故，大部分的埋钻事故往往发生在钻孔的底部，掩埋物不仅将钻具的上部掩埋，也填充在钻具周围[3]。

　　针对这种情况，传统的强拉硬顶方式往往无法产生效果，首先需要通过强力泵进行孔内冲洗，利用冲洗液将坍塌物冲散并且抽出，在冲洗过程中上下串动钻具，尝试是否能够扩大掩埋的位置。该种方法主要应用在埋钻情况较轻的事故中，若被掩埋的厚度较大，程度较为严重，则可先将填埋物之上的钻杆反上来，再利用相同直径的送水钻进行钻进，将掩埋物钻掉，冲洗干净之后，利用丝锥将事故钻具打捞出来。若无法打捞，可以先将异径接头以及岩芯管取回利用透空的方式进行钻头处理。若情况过于严重，可以通过割、磨等方式进行处理。

　　（四）烧钻事故的处理方法

　　在钻孔的过程中，若孔底内部的冲洗液未能及时攻击或者完全中断，便有可能导致钻头自身的温度逐渐提升，同时岩粉的排除不畅，也会增加钻头和岩层之间的摩擦力，持续性的高温可能会导致钻头、岩芯以及孔径岩层烧结为一个整体。

　　针对这种情况，首先必须要根据下降过程中烧钻的前期征兆，快速地进行预警，提起钻具，然后利用冲洗液进行循环冲洗，若烧钻事故已经发生，必须要通过顶、拉、打等方法进行处理。若该方法无效可以利用反、掏、磨、扩、劈、偏等方法进行处理[4]。若金刚石钻进的过程中发生烧钻，通常先反出全部的钻杆，取出内管后进行掏心，然后利用公锥捞取外管、扩孔器以及钻头。

　　结束语：

　　在钻探施工的过程中，出现事故是难以避免的，但是针对常见的事故也要做好研究和充分掌握，在施工现场必须要针对施工人员做好技术体系交底，严格了解下钻区域内的岩石性质以及重点的影响因素，在钻进过程中结合相关设施了解钻孔内部的实际情况，结合前期预兆快速地制定应急方案，在事故发生之前进行遏制，同时也可以结合当前国内外先进的技术体系进行钻探技术的优化，进一步降低成本，提升成功率。

　　参考文献

　　[1]潘东伟，赵延亮，矿山地质工程钻探孔内事故处理及预防[J]，世界有色金属，2018，（12）;

　　[2]吴金生，贾军，段玉刚，李正前.钻探事故预防与处理技术[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2015，（09）；

　　[3]陆武南.浅谈风险控制在地质钻探工程施工技术中的重要性[J].华东科技:学术版,2016(3):387-387；

　　[4]放射性矿产资源钻探规程[S].中华人民共和国核行业标准，EJ/T1052-1997.

关注读览天下微信， 100万篇深度好文， 等你来看……