绳索取芯钻进烧钻事故处理浅析——以尕林哈金属矿区ZK006孔为例

韩尚孝，王　虎，刘　清

（甘肃省地矿局水勘院，甘肃张掖734000）

绳索取芯钻进烧钻事故处理浅析
——以尕林哈金属矿区ZK006孔为例

韩尚孝*1，王虎，刘清

（甘肃省地矿局水勘院，甘肃张掖734000）

烧钻事故在地质钻探施工过程中较为常见，其经常被误判为钻具脱扣或折断等事故，从而造成一定程度的物力、时间及人力的浪费。基于多年野外钻探工程实践经验，并结合青海省格尔木市尕林哈铁—多金属矿预查项目工程实例，介绍了一种钻探施工过程中处理烧钻事故的新工具和方法，并将其应用于实际工程实例中，结果表明该方法切实可行，加工和操作简单，适合于野外队车间加工使用。

钻探工程；金属矿层；烧钻事故；绳取钻进

在钻探施工过程中烧钻为常见工程事故，究其原因一般主要是由于水泵故障或钻杆事故，造成钻头上没有水，致使孔底泥浆中断循环，钻头与岩层烧结，未及时发现，继续钻进造成上部钻具拧断所致。从表面上看，容易判断为钻具脱扣或折断，造成工程技术人员处理事故时误判，其不仅引起大量的人力和物力的浪费，且延误工程技术人员处理事故的最佳时机，故要求在事故发生后，工程技术人员应迅速判明事故真实情况，采取正确、合理可行的方法，以用最短时间处理好事故。基于多年来的工作实践和实例检验，并结合青海省格尔木市尕林哈铁—多金属矿预查项目工程实例，介绍了一种钻探施工过程中处理烧钻事故的新工具和方法，并将其应用于实际工程实例中，结果表明该方法切实可行，加工和操作简单，适合于野外队车间加工使用，处理这种事故均取得了较为满意的效果。

1　工程概况

1.1矿区位置及交通情况

工作区位于格尔木市西，直距约230km，行政区划属于格尔木市乌图美仁乡测区到野马泉约50km，为山间便道，有近10km通行不便。其余路段四驱越野车可通行，路窄、坡陡、转弯多，路况差。野马泉到甘森泵站为新修90km三级砂石路面，路况良好，甘森泵站到格尔木市约280km为格茫公路。

1.2地层

地表为第四纪地层发育，在河谷、山间及山地北麓山前洪积广泛分布。为全新世风成砂及晚更新世洪积物。厚度为0～130m不等。

钻进基岩主要为白云质大理岩、绿帘—透辉石矽卡岩、透辉石矽卡岩夹板岩、磁铁矿（化）体、灰岩夹含碳灰岩。厚度600～1000m。

勘探区以铁为主，共伴生铅、锌（铜、金、钴、铋）的矽卡岩型矿床。

钻进揭露：在施工中，坍塌掉块、漏失严重，是施工中重点需要采取措施预防的地方。

2　钻进设备及工艺

钻进设备为XY—44型钻机、BW250/50泥浆泵、17.5m四角铁塔。基于矿区处于被第四纪松散砂砾层覆盖，钻井方法采用硬质合金与金刚石钻进相结合的工艺方法，在第四纪砂砾层中采用硬质合金钻进为主，在基岩中则以金刚石钻进为主。开孔用∅110mm硬质合金钻头钻进，穿过第四系松散砂砾覆盖层，进入完整地层为5m，换∅75mm绳取钻具金刚石钻进一径到底。

3　孔内事故产生原因分析

ZK006号孔由于孔内漏水严重，在孔深310m时用水泥进行灌注堵漏，目的是通过灌注水泥浆将漏失严重的270～300m孔段漏失层封堵上，灌注完水泥浆凝固72h进行扫水泥作业，扫水泥至孔深300m时出现钻杆折断事故，孔内留90m事故钻具。当时采取的措施和处理方法是：下∅50mm反丝钻杆反出∅71mm绳取事故钻杆，此时孔内剩3.7m长变丝和钻具，自己加工磨铁钻头，准备通过磨削的办法消灭所剩事故钻具，磨削的结果是把磨铁钻头和短节掉入孔内。使事故复杂化了。

4　事故处理方法

针对孔内所剩残留物：事故钻具+磨铁钻头+短节=3.9m，当时产生了2种意见，一种意见认为采用扩孔的办法将事故钻具抱上来；另一种意见是采用磨铁钻头将事故钻杆和外管消灭掉；最后经过论证，认为地层比较硬，采用磨铁钻头消灭事故比较可靠，思想统一后，出图（见图1）在院车间加工制作专用磨管钻头，在下入磨管钻头以前，先下∅50mm反丝钻杆将前次处理事故时掉入孔内的事故磨铁钻头及短节捞出，在磨管时，要及时计算判断内管捞矛头的位置，注意不要让磨铁钻头的导向头伤击捞矛头，待判断清楚捞矛头的位置后，下专门工具捞取内管及捞矛头，见图2。只有把内管及捞矛头捞出后，下带导向头的磨管钻头去消灭事故钻具外管才是安全的，经过4d时间的磨削，事故钻具被磨管钻头和平孔钻头消灭干净。至此事故全部处理完，清孔后恢复正常钻进。

图1　磨管钻头连接示意图

图2　绳取内管专用打捞器

5　结语

（1）这次事故能够顺利处理，主要是在每一步处理后，针对出现的情况，采取的方法是正确的，如果其中错了一步，可能就会使事故复杂或无法处理了。在同一矿区施工的其它单位的2台钻机孔内出的事故和这台钻机类似，由于处理方法不妥，一台报废了310m，一台报废了160m。

（2）孔内灌注水泥后，扫水泥时不能带内管，扫水泥时要不断活动钻具，保证孔内钻头上有水循环，防止烧钻事故的发生。

（3）岩芯钻探施工工区多在野外交通条比较差的地方，应该根据施工工艺和使用的钻具结构，适当准备一些处理可能发生事故的处理工具，保证事故发生时，有可靠的工具去及时处理，防止事故复杂和等待时间过长，造成施工成本上升。

（4）本次事故由于处理方法正确，避免了钻孔报废。加工和事故处理共用了8d时间，加工事故处理工具约0.3万元，其它主要材料消耗是油料、人员工资等约2.5万元。合计约2.8万元。非常经济。

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1004-5716（2016）05-0045-02

2016-03-23

2016-03-31

韩尚孝（1961-），男（汉族），甘肃永登人，高级工程师，现从事钻探管理工作。