钻探孔内事故及其处理方法研究论文_李志勇

钻探孔内事故及其处理方法研究论文_李志勇

李志勇

身份证号码:13050319750925XXXX 河北邢台 054000

摘要:在钻探工作中,由于地层、钻探设备、钻探人员的操作水平,工作责任心等原因,会经常发生孔内事故。其结果直接导致大量的人力,物力,时间的浪费,如果处理不当还会损坏机械设备,造成人身事故,给我们带来极大损失。

关键词:钻探;孔内;事故;处理方法

在钻探施工中孔内事故是不可避免的。对于钻探工程孔内事故,目前尚未见到确切定义的相关统计资料。通常把钻探工程施工过程中发生的,导致钻孔正常钻进的各种故障统称为孔内事故。虽然这些事故一般不会直接造成人员伤亡,国家也没有将它列入统计范围,但孔内事故会引发一系列其它损失,并且在处理事故(排除孔内故障)的过程中,常危及到人身安全。目前,全国石油、地质、建筑等行业尚有大量人员在从事钻探工程施工。因此,应分析研讨孔内事故的诱发原因,积极做好预防措施,按照相关行业安全生产管理规定安全生产、文明施工,预防和减少孔内事故的发生,做好相关各类事故的处理预案,当发生事故时及时处理,提高生产效率进而提高经济效益。

1 孔内事故类型

1.1 地质因素造成的孔内事故

地质因素主要是由于岩层特性造成的,其中大多是第三纪、第四纪形成的岩石。一般来说流沙层、松散的沙砾岩层、节理片理发育性好倾角大的岩层、松散煤层,容易发生坍塌孔事故;黏土层、泥质页岩容易发生缩径事故;胶结松散的砂岩层、易溶解的岩盐层、紫色泥岩、煤层、石灰岩溶洞或老矿区的空巷容易发生超径事故;松散岩层、砾石层及片理错动岩层在钻进时容易发生卡钻事故;处于地下水位以下第四纪冲积层、含水的砂层、石灰岩溶洞在钻进时容易发生涌水事故;中等硬度的岩层(包括5~7级砂岩、沙砾岩,中深孔段的中硬岩层、倾角大的中硬岩层)钻进时容易发生拉槽卡钻事故。

1.2 钻具因素造成的孔内事故

(1)钻杆事故:包括钻杆折断、钻杆脱扣、甩管跑管等事故;

(2)钻头事故:包括掉钻头、烧钻头事故;

2 造成孔内事故的原因

2.1 地质条件

由于勘探区地层结构复杂,软硬岩层互交替频繁,岩层产状多变,而煤田勘探钻孔一般都设计为垂直孔,软硬岩层对钻头底唇面的反作用力不同,在钻压的作用下,钻具的轴心线易产生偏移,致使钻孔弯曲过大。另外,松软岩层及富水、厚度较大的第四系地层极易造成埋钻事故。

2.2 设备质量问题

设备的老化和长期的磨损,过度使用导致设备强度减弱,比如钻杆磨损可能导致钻具折断和孔内等事故的发生。

2.3 在主观方面

现场施工人员经验不足,缺少对事故的预测性,遇到比较复杂的情况时,缺乏应对的技术处理措施。发生事故后,不认真地去分析研究和总结经验教训。这些都是助长事故的发生的主要原因。

2.4 客观因素

主要是遇到不可预见的自然灾害,如夏季山洪暴发、江河泛滥,将工地淹没,或泥石流洗劫现场,都会使钻具无法提出孔内,钻孔被淤被淹,造成钻具夹埋,致使钻孔报废;在林区工作时遭遇火灾,蔓延到工地造成损失;突然停电致使钻具在孔内停留时间太长也会造成夹埋事故。

2.5 违章操作

不去具体的观察和分析钻机、钻孔内、地面等各部件的连接情况。例如,泥浆泵量小,造成烧钻事故;泥浆管理不到位,也会造成掉块卡钻等事故。

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3 孔内事故处理方法

3.1 孔内事故的处理原则

3.1.1 弄清事故部位

钻探发生事故后,要根据机上余尺的长度来计算事故部位的深度,从而确定发生事故的部位。

3.1.2 清楚事故源头

施工人员要根据孔外钻具的状况,弄清是钻具的哪一部分发生事故,口径多大,损坏到什么程度等,从而确定处理事故的方法和打捞钻具的方法。3.1.3 了解孔内情况

弄清发生事故钻具的结构、规格、数量等。

3.1.4 做好准备工作

①要对事故发生经过、原因进行认真的分析研究,及时制定出钻孔事故的处理方法。②根据处理方法,选择合适的工具打捞钻具。

3.1.5 对钻孔事故的处理要及时

确定处理事故的方案后,要及时的落实,处理钻孔事故的一定动作要快,相关人员要分析出事故的变化情况,采取相应措施来处理。钻孔事故排除后,相关人员要认真分析事故发生的原因,防止类似时间的发生。

3.2 孔内事故的基本处理方法

(1)打捞:打捞是处理事故的常用方法之一,如果遇到钻杆的断折,甩管、脱扣等问题先用各种不同种类的公母矢锥进行打捞,若公母矢锥无法正常使用,可以采用各种打捞器进行打捞。

(2)扫孔:采用边用水泵送水边回钻来排除孔内故障。此方法适用于掉块卡钻的情况。

(3)锤震:通过吊锤对钻具进行锤击,以达到消除钻具的挤压应力的目的。

(4)引拔:利用专门的工具将机具向上顶出。

(5)反取:上述方法未能及时处理故障,通过左旋钻具将孔内钻杆反方向拿出。

(6)切割:当岩心管遇到问题时,通常采用切割的方法,直接去除岩心管。

(7)透孔:透孔是钻头中没有岩心的一种,把岩心去除,同时在沿着岩心管径向前不断钻进,使得岩心管不断的变松。

4 孔内事故需注意的几个问题

(1)发生孔内事故后,首先要量准机上余尺,计算发生事故的钻孔深度,钻杆、钻铤的根数与米数,岩心管及钻头的长度等。并绘制简图,详细记录事故发生前的孔内情况。

(2)钻机机长和技术人员召集发生事故的小班人员,详细了解事故发生前的情况,共同分析确定事故的性质,向上级汇报事故情况,制定处理事故的方案,确定拟使用器具。

(3)严禁将事故处理复杂化,一旦发生卡、埋、夹、烧钻事故,切忌强拉硬扭,把钻具拉断或扭断,给下一步的事故处理造成困难。

(4)处理事故时要有专人负责,统一指挥,对使用器具严格检查,对运转机械进行维修检查,防止处理事故中途出现故障,影响事故正常处理。

5 结语

我们对于孔内事故的预防应当以分析事故原因为主,主要是人为事故的预防。人为因素是孔内事故的主要诱因,所以该类事故的预防应当以人为因素为主。首先,应加强对相关人员的培训和教育,加强对各种应急情况的处置,做到有备无患。此外,不断对事故的处理方法进行总结,吸取经验教训也是解决此类问题的重要途径。只有将安全生产真正的落到实处,才能造福国家和人民,造福钻探事业。

参考文献:

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[2]浅析钻探工程孔内事故及其处理[J]. 孙晓东.低碳世界.2016(02)

[3]可退式捞矛在重庆鱼泉锰矿ZK1010号孔孔内事故处理中的应用[J].马汉臣,余伟,王年友.探矿工程(岩土钻掘工程).2015(02)

论文作者:李志勇

论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/22

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