地質鉆探中泥包卡鉆事故處理方法研究

余偉

（重慶市地質礦產勘查開發局607地質隊 重慶 400056）

地質鉆探中泥包卡鉆事故處理方法研究

余偉

（重慶市地質礦產勘查開發局607地質隊 重慶 400056）

隨著地質鉆探技術的迅速發展，地質項目對鉆探的施工效率要求越來越高，而且在鉆探過程中也要追求效益最大化；在實際的地主鉆探中泥包卡鉆是比較常見的，在鉆探過程中如何能預防泥包卡鉆的發生，事故發生后如何提高處理效率，是地質鉆探中需要著重應對的問題。本文就地質鉆探過程中泥包卡鉆事故處理出現的原因、處理事故的方法以及如何預防事故發生就行了概述。以期為泥包卡鉆事故處理效率和效果提供一定的參考。

地質鉆探；卡鉆事故；處理效率

地質鉆探過程中泥包卡鉆是一種比較常見的事故類型，有效預防和正確的處理此種工程事故，對工期和成本又很大的影響。事實上，泥包卡鉆的是由多方面的因素造成的，泥包卡鉆將造成鉆在井內長時間不能自由活動。常見的卡鉆有流砂卡鉆、吸附卡鉆、落物卡鉆等[1]，本文主要對地質鉆探過程中的泥包卡鉆進行詳細闡述。

1 泥包卡鉆事故成因

1.1 地質原因

鉆孔施工過程中，隨著鉆孔的深入，孔內泥漿固相含量高，結構疏松，裂隙發育，由于環狀間隙過小，在一定的鉆孔范圍內，會出現嚴重漏失。在施工過程中沒有及時的進行堵漏，增大了事故發生可能性。

1.2 鉆井液性能原因

在施工過程中，堵漏時選用了低成本的紅粘土作為泥漿材料，這種材料堵漏效果不好，如果先用了紅粘度堵漏，之后又用水泥漿封孔，雖然達到了較好的封堵效果，但是大量紅粘土和水泥漿在孔壁上形成了較厚的泥皮，泥皮處理不當增加了卡鉆的可能。

1.3 操作不當

用水泥漿封孔較短時間就繼續開始鉆探，如果操作不當會造成第二次卡鉆。

除了上述原因外，泥漿循環壓力、水量不足；膠結性較差地層鉆具級配不合理；鉆孔上部縮徑；長時間停工等都有可能造成卡鉆的發生[2]。

2 泥包吸附卡鉆事故的解決措施

處理泥包卡鉆事故優先選用泡油解卡，如若不成功再選用吊錘震擊解卡。油壓千斤頂起拔的方法危險性系數較高，操作不當可能導致二次事故，在時間不緊迫的情況下，不建議采用。在運用泡油和吊錘震擊解卡方法后仍不能處理卡鉆事故，就會采用成本較高且工期較長的反絲鉆桿倒扣套銑的方法[3]。發生卡鉆事故后，首要做的就是進行上提下放以活動鉆具，避免卡死，必要時還需要進行適當的轉動。若這一方法無法有效解決，就需要用以下方法進行解決。

2.1 泡油解卡

事故發生后首先用泡油解卡，油料通常選用的是柴油，鉆桿的浸油長度，通過孔徑、孔壁間隙的柴油用量通過孔徑、孔壁和浸泡時間要根據實際進行選取合適的量，浸泡合適的時間后啟動鉆機檢驗解卡效果，如果鉆桿仍舊被卡死，適當延長浸泡時間，然后再啟動鉆機轉動和提拔鉆桿，如果仍舊不可以解卡，則需要采取別的方法了。

2.2 吊錘震擊解卡

吊錘震擊解卡主要是用吊錘反復垂直震擊鉆桿，促使泥皮包鉆區因振動而松動，來達到解卡的目的。然而在操作時出于對效果和安全性的考慮，需要注意一些事項。①滑輪安裝要牢固，而且安裝位置與鉆孔垂直，且在滑輪的承受力范圍內；②根據確定吊錘重量確定合理的落距；③各連接部位要經常檢查，以免斷裂導致事故的發生；④操作人員必須穿戴工裝做好相應的防護措施，并時刻關注鉆具變化情況。

2.3 油壓千斤頂起拔

為了確保工程的按時完成，有時不得已也會采用油壓千斤頂起拔的方法。由于千斤頂起拔危險性較大，因此，在使用這種方法時要做好準備工作。①要對使用的設備詳細檢查，確保在加工過程中不會出現漏油的情況；②千斤頂安裝時基礎要牢固，而且安裝完畢后將卡瓦用繩子進行捆綁固定；③加壓過程必須循序漸進，掌握好壓力和時間，而且時刻關注加壓過程中千斤頂是否發生偏移；④操作人員在進行打壓時與千斤頂保持一定的安全距離，而且必須有防護措施，操作人員必須密切注意各個方位的變化，有問題及時處理；⑤油缸接近最大行程后需要進行倒桿，這時要將壓力減半。

2.4 反絲鉆桿倒扣套銑

這種處理泥包卡鉆的方式是在上述方法不能解決時采用，如果倒扣至卡點位置倒不開時，就需要要進行套銑，這樣就可以把卡鉆物清除再倒，選用這種方法時需要注意以下事項：①泥漿的粘度、比重、失水量都要掌握好，而且在操作的過程中需要用大量水沖洗泵；②倒扣操作中要掌握好扭矩，這是比較關鍵的步驟，操作時要遵循先快后慢的原則，靈敏表有明顯的下降時再加快轉速，通常最快轉速一般為15～20r/min，爭取一次倒開，如果一次沒有達到成功，應立即控制離合器，讓鉆機處于空擋自由回轉的狀態，指導轉動平穩后重復上述操作，直至鉆桿被倒開；③套銑前先要對鉆具長度進行精確的丈量，這樣就可以保證每次擴孔套銑深度可以達到，被卡鉆桿就有兩個接頭可以用來解除泥皮包鉆，緊接著再用反絲倒扣進行處理，以此往復、循環操作直到孔內鉆桿被全部提出；④反開后在提升鉆桿的過程中，鉆桿應持平，這也可以防止鉆桿與絲錐連接處脫扣而掉入孔內，這會加大事故處理難度，如果操作不當還有可能引發二次事故。

2.5 偏斜[4]

偏斜是一種對于卡鉆事故節能處理的一種方法。從降低成本和節能增效的角度來考慮，在地質鉆探過程中不論出現哪種卡鉆事故，如果得不到及時有效的處理，最后都會出現卡死的現象。假若鉆孔的深度不是很深，綜合成本和工期考慮，則可以移孔重新鉆進；如若鉆孔的深度過大，在采取倒扣反鉆桿到一定的程度之后，則可以選用偏斜的方式處理事故，這樣不僅可以顯著提高鉆探的效率，還可以降低成本，這種方式屬于最終措施。然而在選用偏斜這種方法時，要認真對待每一個環節，比如在選取偏斜器方面，它的制作長度大于要4m，偏斜的角度要大于2.5°，而在下放偏斜器時，要保證孔內干凈整潔，不會影響偏斜，有時選用足量的碎石，可以有一定的固定作用。

3 泥包卡鉆事故預防

（1）在保證孔內穩定的情況下，條件允許的話選擇大泵量進行鉆孔，對鉆孔的相關參數設置一定要了如指掌，發現問題及時處理，如果有必要，可以采用扶正器等有效的防傾斜設備，確保鉆孔軸線的垂直[5]。

（2）在開鉆之前，要全面檢查所有設備設施，確保這些設備性能良好，保證設備的正常高效當運行。定期對孔內的設備進行檢修，檢修過程中也應該保持孔內循環泥漿循環暢通，非返水鉆孔應回灌泥漿。

（3）施工人員在進行操作時必須要全身心投入，對鉆孔內的情況有及時的了解與掌握，并能夠進行及時的正確的分析，做好相關的防范工作，事故初期采取合適的解決方法。

4 結語

隨著地質勘探技術的不斷完善和提高，我國地質勘探工作取得了較好的成效。然而在鉆探過程中，泥包卡鉆事故仍然是常見的一種現象，這會給整個鉆探工作帶來很大的影響，延誤工期、成本加大。鑒于此，要求施工人員在實際鉆探中正確對待泥包卡鉆，在處理事故時操作人員必須認真對待，不能盲目大意，從而造成二次事故的出現，給事故的處理帶來很大的困難。針對此，操作人員必須并采取有效的措施進行處理，同時要做好預防工作，爭取將危害降至最低。

[1]閆永康，趙玉璽，王玉光.地質鉆探過程中泥包卡鉆事故的處理[J].地質裝備，2008，03：24～26.

[2]蔣清燕.地質巖心鉆探吸附卡鉆事故的預防與處理技術探討[J].科技展望，2015，27：168.

[3]張林強.井下卡鉆分析及處理[J].海洋石油，2007，03：112～115.

[4]張 禮，陳會領，張定國，沈 建，鄭勇軍，丁 峰.卡鉆事故處理[J].西部探礦工程，2014，08：41～42+45.

[5]童強，楊丕祥.地質巖心鉆探施工中吸附卡鉆事故處理與認識[A].中國地質學會探礦工程專業委員會.第十七屆全國探礦工程（巖土鉆掘工程）學術交流年會論文集[C].中國地質學會探礦工程專業委員會.2013：3.

P634.8

A

1004-7344（2016）18-0186-02

2016-6-1

余 偉（1964-），男，高級工程師，1987年畢業于中國地質大學探礦工程系鉆探專業，長期從事鉆探技術和管理工作。