煤田地質鉆探深孔施工中黏附卡鉆事故的處理核心分析

■王建忠

（甘肅煤田地質局一四六隊甘肅平涼744000）

煤田地質鉆探深孔施工中黏附卡鉆事故的處理核心分析

■王建忠

（甘肅煤田地質局一四六隊甘肅平涼744000）

本文以煤田地質鉆探深孔施工作為主題，探討與其相關的深孔施工中黏附卡鉆事故的處理核心及相關技術。首先結合煤田地質勘探深孔施工方面的情況對其進行了簡要概述；主要介紹了相關技術工藝以及結合某地地層的具體情況對其進行了說明；重點對鉆探設備與泥漿工藝、鉆探施工方面的問題進行了深入探討，最后對相關的注意事項做了一些說明并進行了總結。希望通過本文初步分析可以為該方面的事故處理技術分析提供一些有價值的信息，以供參考。

煤田地質鉆探深孔施工黏附卡鉆事故

伴隨我國經濟發展、社會時步，對于煤炭的需求也在不斷增加，加上大量的資源開發已經導致了資源能源逐漸走向枯竭，因此需要進一步提升開采技術并研究深孔施工方面的問題；另一方面，要更好的滿足這些需要就要求對煤田地質勘探深孔施工技術有一個好的認知，尤其是對其施工中可能出現的一些事故中問題應該保持高度警惕，并做好分析工作，提前預防事故的發生以及發生后的可能性處置方案，以此減少事故可能帶來的經濟損失等。以下就從黏附卡鉆事故的處理核心方面展開具體分析。

1　概述

以某地某井田鉆孔為例，通過施工鉆孔，可以了解到該的地層概況；首先，從下到上可以排列為侏羅系延安組粉砂質泥巖與煤及中-粗砂巖——侏羅系直羅組細砂巖與中砂巖及粉砂質尼和粗砂巖——白堊系志丹群粉砂巖與粉砂質泥巖及細砂粗礫巖——第三系清水營組細砂巖與砂質泥巖及中砂巖——第四系黃土。然后以此作為基礎，對相關的砂巖地層中的煤田地質鉆探深孔施工中黏附卡鉆事故的處理核心及相關技術進行具體說明。

2　設備

首先，要求鉆機、鉆具組合；本次研究的對象中，所選擇的鉆探設備主要是TXB-1600m巖芯鉆機、BW-250泥漿泵、JSN-2B泥漿凈化器；在鉆具組合方面，鉆頭、卡斷器、巖芯管、鉆鋌、鉆桿、立軸，這些鉆具組合均與鉆機要求的尺寸、規格等相符合。

3　泥漿工藝

在鉆探深孔施工中要求有與這相適應的泥漿工藝，具體而言，要求以地層的變化為主，并添加相關的添加劑，以增強泥漿性能或使其密度得到有效控制，滿足施工要求；一般情況下，會增加鈉羧甲基纖維素、聚丙烯酰胺等；通常也會將其密度保持在1.03 g/m3到1.18g/m3的范圍內，而將其黏度控制在19到26s，PH值則以8到9為宜；在此次施工中，因為實際需求，布置了串聯式的泥漿池為主，且每個泥漿池的容積都在10 m3以上，此次選擇的串聯數量為3個；循環槽分布于孔口-泥漿池，設置的長度＞15m；在這些參數的要求與具體的條件準備之下，可以通過時間與空間兩大因素對巖粉進行一些沉淀處理，并使泥漿性能的穩定性得到有效保障。

4　黏附卡鉆事故處理核心與相關技術分析

在鉆孔施工方面進行2次均發生事故，然后進行原因分析，提出事故處理措施，然后進行預防措施分析；具體情況有如下述：

首先，對黏附卡鉆發生的原因進行分析，先查閱相關資料并檢視鉆孔巖芯，然后對第三系清水營組的地層進行了完整性分析，結果巖芯全、井徑規則、進段孔壁滲透濾失出現厚泥餅、增大接觸面積增強了吸力，從而造成對鉆柱的黏附，最終導致了事故發生。另一方面，經過再深入的從施工角度進行剖析發現，無巖芯全面鉆進過程中，進尺太快、顆粒增多、間隙減少造成縮徑抱鉆，而且在故障的情況下未啟用泥漿凈化器，加上對新泥漿的置換不足，凈化無效，從而發生的穩定性干擾，所以，泥漿的各種作用均受到減損；另外，當鉆具在孔內的留置時間延長，出現壓差導致了卡鉆發生。

其次，在分析了相關事故發生的原因之后，對其處理措施進行了初步商定，結果如下：先試著對黏附進行解除，具體方法可以通過打吊錘、應用震動器的方法，第一次應用此方法失敗，原因在于面黏附面積過大；然后，對事故孔段的巖性進行具體分析，以清水、柴油進行解除卡鉆問題，但效果并不理想；最后通過利用廠家提供的解卡劑進行浸泡處理，解決問題；具體的配比為190l解卡劑1桶、2.5 m3清水、500kg氯化鈣；注意在配液容積的量的選擇方面，應該根據超徑、鉆具容積進行具體計算，本次以15 m3為準；操作過程是將配液泵入鉆桿再注入孔口，以滿溢出為止；待靜止浸泡48h之后，進行小噸位試拉，要求輕緩慢，逐漸試探增加噸位，然后將問題處理；當事故處理未完成，要求對相關殘留物進行完全酥化處理，并置換出解卡液，正常開展深孔施工工作。

第三，通過對以上事故的處理與原因分析，建議做好事故預防工作；具體是對于煤系地層巖性炒粉-細砂巖、粉砂質泥巖穩定層進行無固相鉆井液處理，減少泥餅形成的可能性；然后，對于低壓漏失地層，則應該降低密度與固相含量，從而減少滲透率，也可以通過加入磺化褐煤等增加潤滑性能、減低失水性，增加井壁穩定性；另一方面，安裝好泥漿凈化器，嚴格按照相關工藝進行工作，增加設備的維修與保養，若出現故障，則應該立即進行停工檢查，并進行相關問題的可能性分析與研究，減少繼續施工可能帶來的更大損害等。

5　結束語

總之，在新的時代就要堅持以可持續發展的理念作為指導原則，真正貫徹與時俱進、因時制宜的方法；在深孔施工中黏附卡鉆事故的處理核心方面，要求對其施工的環境、地質、設備、技術、工藝等有一個全面的了解，然后根據對事故發生的原因的追溯，找到問題所在，從而進一步反推過來，找到解決問題的具體辦法；另一方面，需要在整個施工中有一個好的評估制度與監督措施，從而確保對各種可能引發故事的問題的提前預防，這樣防患于未然，才是減少事故造成損失的最佳方法。

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F407.1文獻碼］ B

1000-405X（2016）-8-142-1

王建忠（1968～），男，畢業于陜西煤校，工程師，研究方向為地質鉆探。