巖心鉆探燒鉆事故分析及實(shí)踐

孫孝剛，盧忠友

(貴州省地礦局102地質(zhì)大隊(duì)，貴州 遵義 563003)

1 燒鉆事故的原因及條件

在巖心鉆探施工過(guò)程中，燒鉆事故是鉆探事故中最頻發(fā)的事故之一，也是較難處理的一種事故。燒鉆事故的發(fā)生必須具備3個(gè)條件：一是鉆具在孔底冷卻系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題；二是鉆具具有較高的轉(zhuǎn)速；三是鉆具在孔內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)有一定的時(shí)間。發(fā)生燒鉆事故的原因有直接和間接兩個(gè)方面。

直接原因：一是泥漿泵上水不好或不上水(漿)；二是泵量、泵壓較小，不能有效排除孔底沉沙巖粉，鉆頭底部水路被逐漸堵塞；三是鉆桿接頭或管壁漏失，沖洗液不能有效到達(dá)孔底，造成假循環(huán)現(xiàn)象；四是吸水管、水龍頭、高壓管、鉆桿及繩索取心鉆具內(nèi)管與外管環(huán)狀間隙等沖洗液管路被堵塞；五是鉆頭底出刃、外出刃磨損嚴(yán)重，致鉆頭水口變小、或無(wú)水口，以及鉆具與孔壁環(huán)狀間隙過(guò)小，從而導(dǎo)致鉆具在孔底高速轉(zhuǎn)動(dòng)與巖粉巖屑摩擦產(chǎn)生高溫而冷卻不良發(fā)生燒鉆。

間接原因：一是操作人員責(zé)任心不強(qiáng)，下鉆前未對(duì)吸水管、水龍頭、鉆桿和鉆具等沖洗液循環(huán)管路進(jìn)行認(rèn)真檢查，不能確保沖洗液管路的暢通和是否存在漏失；二是在鉆進(jìn)過(guò)程中，不注意異常征兆的發(fā)生；三是專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平不夠，不能正確判斷燒鉆前的征兆，同時(shí)，發(fā)現(xiàn)燒鉆征兆后處置方法不當(dāng)。

2 燒鉆事故發(fā)生前的征兆

燒鉆事故不是瞬間突發(fā)的，是有規(guī)律可循的。事故發(fā)生之前，不同的鉆進(jìn)工藝和鉆進(jìn)設(shè)備，鉆進(jìn)不同巖性的地層，主要出現(xiàn)以下不同的征兆。

(1)在較軟的巖層中鉆進(jìn)，其鉆進(jìn)速度很慢，在較硬的巖層中鉆進(jìn)時(shí)，一般不進(jìn)尺。

(2)隨著燒鉆過(guò)程的發(fā)展，鉆具孔底負(fù)荷逐漸增大，扭矩增大，鉆機(jī)動(dòng)力負(fù)荷增大，鉆機(jī)扭力表扭矩值增大，驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的柴油機(jī)聲音與正常工作時(shí)明顯不同或排氣管冒黑煙。若用電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)功率表將有明顯變化。

(3)隨著沖洗液循環(huán)管路被逐漸堵塞，孔口沖洗液返出流量變小，泥漿泵泵壓增大，泥漿泵負(fù)荷增大至憋泵，驅(qū)動(dòng)泥漿泵的柴油機(jī)聲音與正常工作時(shí)明顯不同或排氣管冒黑煙，高壓送水管跳動(dòng)厲害，傳動(dòng)皮帶會(huì)發(fā)生跳動(dòng)，在夜間施工，若照明發(fā)動(dòng)機(jī)與泥漿泵共用柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，其照明設(shè)施會(huì)因電壓變化而不穩(wěn)定、燈光變暗等。

(4)當(dāng)鉆桿嚴(yán)重漏失或泥漿泵吸水管不吸水時(shí)，泥漿泵負(fù)荷無(wú)明顯變化，驅(qū)動(dòng)泥漿泵的柴油機(jī)也無(wú)異?，F(xiàn)象，沖洗液形成假循環(huán)現(xiàn)象，但鉆具扭矩仍將隨著燒鉆過(guò)程的發(fā)展而增大，鉆機(jī)扭力表扭矩增大，驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的柴油機(jī)聲音與正常工作時(shí)明顯不同或排氣管冒黑煙。

(5)當(dāng)鉆孔漏失嚴(yán)重，采取頂漏鉆進(jìn)時(shí)，泥漿泵負(fù)荷無(wú)明顯變化，其驅(qū)動(dòng)柴油機(jī)也無(wú)異常現(xiàn)象，但是，鉆具扭矩仍將隨著燒鉆過(guò)程的發(fā)展而增大，鉆機(jī)扭力表扭矩增大，驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)的柴油機(jī)聲音與正常工作時(shí)明顯不同或排氣管冒黑煙。

3 燒鉆事故的預(yù)防及處理

3.1 燒鉆事故的預(yù)防

為防止燒鉆事故的發(fā)生，在鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：

(1)做好水泵的維修保養(yǎng)和沖洗液的管理工作。施工中時(shí)刻注意水泵泵壓的變化情況，如泵壓過(guò)高或過(guò)低均應(yīng)停鉆檢查。

(2)認(rèn)真檢查鉆具。經(jīng)常檢查桿具的磨損情況，如絲扣磨損嚴(yán)重的鉆桿應(yīng)及時(shí)更換，鉆頭水口過(guò)小或水槽過(guò)淺應(yīng)及時(shí)處理或更換。

(3)經(jīng)常檢查沖洗液循環(huán)池的情況，及時(shí)打撈池內(nèi)多余巖粉或落入池內(nèi)的雜物，以避免高壓吸水龍頭的堵塞；對(duì)池內(nèi)沖洗液及時(shí)補(bǔ)給，避免因孔內(nèi)失水量較大引起循環(huán)池內(nèi)沖洗液不足造成吸水面過(guò)低無(wú)法正常供水。

(4)保持孔內(nèi)清潔，及時(shí)清除沖洗液內(nèi)巖粉、巖屑，在沖洗液不能有效排粉時(shí)，專(zhuān)程撈粉。

(5)鉆進(jìn)過(guò)程中由于地層破碎或巖層軟硬不均造成鉆頭被巖心堵住，應(yīng)及時(shí)停鉆進(jìn)行處理。

(6)使用硬質(zhì)合金鉆頭，巖層越軟，硬質(zhì)合金的出刃量要越大，并相應(yīng)地增大水口。

(7)在掃孔過(guò)程中應(yīng)控制速度，如掃孔速度過(guò)快，可能導(dǎo)致沖洗液供應(yīng)不足，巖粉未能及時(shí)排除，導(dǎo)致燒鉆事故的發(fā)生。

(8)操作人員要加強(qiáng)責(zé)任心，施工中要集中精力，同時(shí)，熟練掌握鉆探操作注意事項(xiàng)。

在鉆進(jìn)過(guò)程中，任何事故的發(fā)生，通常都會(huì)有一些征兆發(fā)生的，只要注意加強(qiáng)管理、提高當(dāng)班者的責(zé)任心，注意觀察各種儀表顯示的數(shù)據(jù)，機(jī)械、皮帶、膠帶運(yùn)轉(zhuǎn)情況，孔口沖洗液量的變化等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常征兆，正確處理，是可避免燒鉆事故發(fā)生的。

3.2 燒鉆事故的處理

3.2.1 處理原則

燒鉆事故發(fā)生后，要及時(shí)、認(rèn)真分析研究，認(rèn)清事故的性質(zhì)，必須要做到“六個(gè)清楚”，即：一是要弄清楚事故原因；二是鉆具在孔內(nèi)的組合匹配要清楚；三是鉆孔結(jié)構(gòu)要清楚；四是鉆孔巖層情況要清楚；五是事故鉆具的位置要清楚；六是處理方案要清楚。

繩索取心鉆進(jìn)燒鉆后，應(yīng)遵從“先內(nèi)后外”的原則，即盡量想辦法先將鉆具內(nèi)管及總成撈出，再進(jìn)行處理外管。相反，先處理外管后再處理內(nèi)管時(shí)，將受到孔壁垮塌、掉塊、沉砂等不利因素的影響。

3.2.2 處理方法

在處理燒鉆事故時(shí)，應(yīng)根據(jù)鉆具結(jié)構(gòu)、燒鉆地層、鉆孔結(jié)構(gòu)、鉆孔深淺、鉆進(jìn)工藝等選取“頂”、“撈”、“掏”、“反”、“套”、“磨”、“泡”、“割”與之相應(yīng)的方法，有機(jī)結(jié)合，逐一破勁。

頂：用千斤頂或鉆機(jī)給進(jìn)油缸強(qiáng)力頂拔。在輕微燒鉆事故過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)燒鉆征兆時(shí)，不能停止鉆機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，首先，應(yīng)立即用給進(jìn)油缸向上頂，同時(shí)升降機(jī)上提拉，如頂、拉結(jié)合都不動(dòng)時(shí)，再用千斤頂提拔。

撈：采用繩索取心鉆進(jìn)工藝時(shí)，用打撈器或另行加工的專(zhuān)用打撈工具，將內(nèi)管及總成打撈出孔。

掏：繩索取心鉆進(jìn)鉆具的總成和內(nèi)管被提出后，或普通鉆進(jìn)巖心管上部鉆桿被反出后，再用小一徑鉆具掏心卸勁，然后將事故鉆具提出。

反：用反絲公錐或反絲母錐，將事故鉆頭上部鉆桿及鉆具反出。

套：在燒鉆事故上部孔壁穩(wěn)定、鉆孔較淺的條件下，用大一徑鉆具擴(kuò)孔至事故鉆具以下50 cm左右，將事故鉆具套取提出鉆孔。

磨：遇鉆孔較深，采用反絲公錐、反絲母錐將鉆頭以上鉆具反脫提出孔口。既不能套取，也不能掏心后繼續(xù)鉆進(jìn)的情況下，采用硬度較大的同徑鉆頭將孔內(nèi)事故鉆具消滅，磨孔清除孔內(nèi)鉆具殘余。

泡：在輕微燒鉆事故中，且用清水做沖洗液鉆進(jìn)較軟的巖層，事故頭上部孔壁較穩(wěn)定，燒鉆后立刻頂拉不能提動(dòng)時(shí)，可讓清水浸泡1～2日，卸去部分阻力后，再進(jìn)行頂、拉提拔。

割：繩索取心鉆進(jìn)燒鉆后無(wú)法提動(dòng)，事故頭上部鉆桿現(xiàn)場(chǎng)無(wú)反絲錐子等反管工具，可先用小一徑鉆具掏心后繼續(xù)鉆進(jìn)，待終孔后仍無(wú)法提動(dòng)事故鉆具時(shí)，下入割管器至事故鉆頭上部割斷，然后提出上部鉆具。

4 燒鉆事故處理實(shí)例

4.1 遵義復(fù)興錳礦ZK1921鉆孔燒鉆事故

4.1.1 鉆孔概況

該孔設(shè)計(jì)孔深1450 m，實(shí)際終孔深度1417.94 m，選用YDX- 1800型全液壓動(dòng)力頭巖心鉆機(jī)，用?130 mm開(kāi)孔后，全孔繩索取心金剛石鉆進(jìn)。發(fā)生燒鉆事故地層巖性為三疊系下統(tǒng)茅草鋪組(T3m)，灰?guī)r孔段，可鉆性為6～7級(jí)，孔深615.2 m。全孔采用“水+水解聚丙烯酰胺+特效潤(rùn)滑劑+防塌劑”無(wú)固相沖洗液。

4.1.2 鉆孔結(jié)構(gòu)

開(kāi)孔：用?130 mm,鉆穿覆土進(jìn)入基巖，孔深4.58 m,下?127 mm套管，固井口；二開(kāi)：用?110 mm鉆至孔深91.5 m，下?108 mm套管護(hù)壁；三開(kāi)：用?96 mm鉆頭頂漏鉆進(jìn)至孔深602.20 m，下?89 mm套管護(hù)壁止漏；四開(kāi)：用?77 mm鉆頭鉆進(jìn)至612.70 m。

4.1.3 事故發(fā)生經(jīng)過(guò)

2017年6月9日晚，607～608 m孔段嚴(yán)重漏失，無(wú)泵壓，不返漿。起大鉆，拔出?89 mm套管，下?96 mm繩索取心鉆具擴(kuò)孔，當(dāng)擴(kuò)孔至孔底612.70 m后，繼續(xù)鉆進(jìn)1.5 m，見(jiàn)取出巖心完整，繼續(xù)加桿鉆進(jìn)，至孔深615.2 m時(shí)，泵壓升高至6 MPa，無(wú)進(jìn)尺(鉆進(jìn)速度為零)，操作班長(zhǎng)感覺(jué)巖心堵塞，立即起鉆，鉆機(jī)上頂，無(wú)法提動(dòng)鉆具，但鉆具可轉(zhuǎn)動(dòng)。

4.1.4 事故處理方法及步驟

(1)向上邊頂邊掃動(dòng)，上行距離孔底0.20 m后，鉆桿在孔深309 m處被拉斷。隨后下?89 mm公錐打撈，提拉時(shí)，鉆桿又在孔深189 m處被拉斷，又下?89 mm公錐打撈，鉆桿又在孔深84 m處被拉斷，再下?89 mm公錐打撈，鉆桿又在24 m處被拉斷，至此，孔內(nèi)已經(jīng)有了四個(gè)?89 mm公錐了，機(jī)長(zhǎng)才向公司負(fù)責(zé)人報(bào)告說(shuō)“卡鉆了”。

(2)由于鉆具在孔內(nèi)能轉(zhuǎn)動(dòng)，上部擴(kuò)孔時(shí)，曾經(jīng)有金剛石鉆頭底出刃“牙齒”脫落掉落孔內(nèi)，且從孔深612.70～614.20 m段取出巖心觀察，有大量約0.01 m左右大小的裂隙，經(jīng)研究判斷本次事故為“卡鉆事故”，所以決定從鉆桿與孔壁環(huán)狀間隙注水冷卻鉆具，繼續(xù)向上掃動(dòng)，設(shè)想將卡鉆物擠入裂隙，解卡。但向上掃動(dòng)1.4 m后仍提拉不動(dòng)。

(3)估計(jì)底部鉆頭嚴(yán)重變形卡鉆，決定向下慢慢掃動(dòng)，設(shè)想磨掉鉆頭變形部分解卡，孔口標(biāo)記往下磨0.07 m后，向上提動(dòng)鉆具，仍無(wú)法將鉆具提出。

通過(guò)以上方法處理無(wú)效后，考慮到SCD- 1800型全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)扭矩大、鉆進(jìn)過(guò)程中憋泵，事故鉆具能在裂隙發(fā)育，近1.5 m的孔段上下反復(fù)串動(dòng)等因素，定性本次事故為“燒鉆事故”。采用以下處理燒鉆事故的方法進(jìn)行處理。

(4)下入?89 mm反絲公錐，經(jīng)3次將在孔深24、84、189、309 m處的4個(gè)?89 mm正絲公錐及以上繩索取心鉆桿全部反出鉆孔。處理過(guò)程中，因事故鉆具在孔內(nèi)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，上下能活動(dòng)1.47 m。因此，絲錐吃扣時(shí)，鉆機(jī)應(yīng)適當(dāng)加壓，增大鉆具在孔底的摩擦力，才能上扣吃緊鉆具。在反鉆具時(shí)，應(yīng)適當(dāng)上頂鉆具，加大事故鉆具與孔壁之間的摩擦力。

(5)下繩索取心打撈器打撈內(nèi)管，由于孔壁落物及沉沙將矛頭掩埋，因此，沒(méi)能將內(nèi)管提出。

(6)繼續(xù)下入?89 mm反絲公錐反動(dòng)鉆具，將鉆桿和彈卡擋頭從彈卡室上部反脫，內(nèi)管上部總成矛頭外露，內(nèi)管總成、彈卡擋頭和彈卡室組裝相對(duì)位置如圖1所示。

圖1 內(nèi)管總成、彈卡擋頭和彈卡室組裝相對(duì)位置

(7)下繩索取心打撈器打撈內(nèi)管，由于孔壁落物及沉沙將內(nèi)管卡緊，仍沒(méi)能將內(nèi)管提動(dòng)，只能脫卡將撈矛提出。

(8)下入?89 mm正絲母錐，將內(nèi)管打撈出鉆孔，提出后，發(fā)現(xiàn)內(nèi)管底部卡簧座已被磨完，內(nèi)管底部絲扣已經(jīng)磨掉約0.03 m。在這過(guò)程中，由于內(nèi)管總成直徑較小，母錐內(nèi)吃扣部位距錐口較高，因此，在下鉆前需將母錐口段切掉一段，方可避免母錐與彈卡室相頂不能吃扣。

(9)再下入?89 mm反絲公錐，將鉆具從擴(kuò)孔器上部反出，至此，孔內(nèi)僅剩未磨完的擴(kuò)孔器。

(10)下入同徑硬度較大的磨孔鉆頭，將事故鉆頭和擴(kuò)孔器消滅，繼續(xù)磨孔50～100 cm后正常鉆進(jìn)。

4.1.5 事故原因

(1)由于事故孔段上部嚴(yán)重漏失，采用頂漏鉆進(jìn)，因此，操作人員不能從孔口返出沖洗液量的變化中發(fā)現(xiàn)燒鉆征兆。

(2)因YDX- 1800型全液壓動(dòng)力頭巖心鉆機(jī)動(dòng)力和扭矩較大，燒鉆事故發(fā)生后，鉆具依然能夠轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，使操作人員產(chǎn)生誤判，沒(méi)有在事故發(fā)生前進(jìn)行及時(shí)處理。

(3)操作人員責(zé)任心不強(qiáng)，麻痹大意，未能做到從儀表、鉆機(jī)聲音細(xì)微的變化中，及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

4.1.6 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

(1)操作人員必須加強(qiáng)思想責(zé)任意識(shí)，做到“眼觀六路耳聞八方”，鉆進(jìn)過(guò)程中，不能放過(guò)任何不正常的細(xì)微異常現(xiàn)象。

(2)在事故發(fā)生后，必須遵循事故處理原則，在沒(méi)有搞“清楚”事故性質(zhì)情況下，不能“盲動(dòng)”，避免造成事故中再發(fā)生事故，事倍功半。在本次事故處理中存在2個(gè)錯(cuò)誤，一是沒(méi)有首先將鉆具總成和內(nèi)管提出，造成了在后面打撈過(guò)程中浪費(fèi)了時(shí)間，二是機(jī)長(zhǎng)未經(jīng)分析研究，擅自多次下“錐子”入孔內(nèi)將鉆桿拉斷，造成了事故套事故。

(3)在鉆具提拉不動(dòng)時(shí)，未進(jìn)行認(rèn)真分析研究，誤判事故為“卡鉆事故”。

4.2 大方縣巖腳- 百花塔煤礦ZK1703孔燒鉆事故

4.2.1 鉆孔概況

該孔設(shè)計(jì)孔深780 m，實(shí)際終孔深度762 m，選用XY- 4型立軸式巖心鉆機(jī)。發(fā)生燒鉆事故地層巖性為二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l),含泥巖、細(xì)砂巖、粉砂巖、灰?guī)r、煤(層)線(xiàn)、硫鐵礦，硬度變化較大，局部巖層極為破碎，且涌水，易垮塌、縮徑，可鉆性級(jí)別在2～7級(jí),孔深650.18 m?？咨?40.5 m進(jìn)入二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)后，采用“水+粘土粉+Na2CO3+CMC”沖洗液鉆進(jìn)。

4.2.2 鉆孔結(jié)構(gòu)

開(kāi)孔：用?110 mm,鉆穿覆土進(jìn)入基巖，孔深6.11 m,下?108 mm套管，固井口；二開(kāi)：用?96 mm自孔深6.11 m鉆至640.5 m，下?89 mm套管護(hù)壁；三開(kāi)：用?76 mm鉆頭鉆進(jìn)至孔深650.18 m。

4.2.3 事故發(fā)生經(jīng)過(guò)

2009年4月23日，ZK1703孔鉆進(jìn)至孔深650.18 m時(shí)，起鉆，打撈巖心時(shí)，發(fā)現(xiàn)將內(nèi)管總成從矛頭軸銷(xiāo)處拉斷，隨后起大鉆發(fā)現(xiàn)外管在下擴(kuò)孔器上部斷了，發(fā)現(xiàn)鉆桿在距離孔底約60 m處有一直徑約1 cm小洞，漏漿。

4.2.4 事故處理方法及步驟

(1)下同徑單管鉆具將內(nèi)管罩住，投卡料卡取內(nèi)管和總成，打撈卡取得一小段(約16 cm)短節(jié)。

(2)下母錐打撈，將總成從內(nèi)管(巖心管)頂端拉斷，總成全部提出鉆孔。

(3)經(jīng)研究確定，下同徑鉆具將內(nèi)管罩住消滅擴(kuò)孔器和鉆頭，在鉆進(jìn)超過(guò)事故鉆頭50 cm后，將內(nèi)管和巖心一起打撈出孔。但是，在將擴(kuò)孔器已經(jīng)消滅，至距鉆頭只僅有6 cm時(shí)，由于機(jī)長(zhǎng)因事外出不在現(xiàn)場(chǎng)，班長(zhǎng)執(zhí)意要起鉆后用母錐打撈，起鉆后，下母錐打撈，無(wú)效。再下同徑鉆具消滅時(shí)，發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)事故內(nèi)管已偏離鉆孔，再也不能將內(nèi)管罩住，至此，只能決定將內(nèi)管一起消滅，之后在650.18～685.30 m孔段的鉆進(jìn)過(guò)程中，內(nèi)管時(shí)出時(shí)沒(méi)。20多天后，才慢慢將其切削成數(shù)塊不規(guī)格形狀的鐵塊取出孔外。

(4)磨孔，清除孔內(nèi)殘屑，鉆進(jìn)。

4.2.5 事故原因

(1)鉆桿在距離孔底約60 m處洞穿，沖洗液未能有效到達(dá)孔底，形成假循環(huán)，沒(méi)有起到有效冷卻鉆頭的作用。

(2)操作人員責(zé)任意識(shí)不強(qiáng)，未能督促員工在下鉆前仔細(xì)檢查鉆桿的磨損情況，嚴(yán)格禁止不合格鉆具下入孔內(nèi)。上班精神不集中，思想麻痹大意，在柴油機(jī)變音時(shí)未發(fā)覺(jué)。

4.2.6 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

(1)在繩索取心鉆進(jìn)中，對(duì)下入孔內(nèi)鉆具應(yīng)勤檢查，嚴(yán)禁磨損嚴(yán)重的鉆具下入孔內(nèi)。

(2)應(yīng)加強(qiáng)鉆探專(zhuān)業(yè)技能學(xué)習(xí)，能熟練鉆探操作技能，能正確識(shí)別各種異常征兆，并能應(yīng)對(duì)處理。

(3)應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)并明確各崗位職責(zé)。在本次事故處理過(guò)程中，機(jī)長(zhǎng)擅自離開(kāi)崗位，導(dǎo)致某班班長(zhǎng)中途更改處理方案，起鉆造成內(nèi)管偏離，使事故復(fù)雜化，在無(wú)法打撈的情況下，不得不決定將事故鉆具內(nèi)管消滅，耗時(shí)20多天才完成。

4.3 威寧縣石門(mén)鄉(xiāng)樂(lè)開(kāi)鉛鋅礦ZK201孔燒鉆事故

4.3.1 鉆孔概況

設(shè)計(jì)孔深1000 m，實(shí)際終孔深度1066.6 m，選用YDX- 1800型全液壓動(dòng)力頭巖心鉆機(jī)，用?150 mm開(kāi)孔后，全孔繩索取心金剛石鉆進(jìn)。第一次發(fā)生燒鉆事故地層巖性為泥盆系上統(tǒng)堯梭組第一段(D3y1)，粘土巖、深灰色薄—中厚層狀、鏈狀、瘤狀細(xì)晶灰?guī)r，可鉆性6～7級(jí)，孔深135.67 m。

第二次發(fā)生燒鉆事故地層巖性為泥盆系上統(tǒng)望城坡組第二段(D3w2)，灰色中厚層狀中—粗晶白云巖，巖石破碎，可鉆性6～7級(jí)，孔深524 m。

全孔采用“水+水解聚丙烯酰胺+特效潤(rùn)滑劑+防塌劑”無(wú)固相沖洗液。

4.3.2 鉆孔結(jié)構(gòu)

開(kāi)孔：用?150 mm,鉆穿覆土進(jìn)入基巖，孔深11.47 m,下?146 mm套管，固井口；二開(kāi)：用?122 mm鉆頭，(?114 mm繩索取心鉆桿)鉆至孔深135.67 m。

4.3.3 事故發(fā)生經(jīng)過(guò)

2017年7月6日晚，由于鉆孔嚴(yán)重漏失，頂漏鉆進(jìn)，不返漿。當(dāng)鉆進(jìn)至孔深135.67 m提出內(nèi)管取心后，投入內(nèi)管繼續(xù)鉆進(jìn)，燒鉆，鉆機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。

4.3.4 事故處理方法及步驟

(1)提出內(nèi)管后，采用鉆機(jī)強(qiáng)力提拔(油缸上頂)，未能將鉆具提動(dòng)。

(2)下入舊鉆頭?96 mm繩索取心鉆具掏心，由于孔內(nèi)鉆頭硬度較大，磨損3個(gè)?96 mm鉆頭后，未能將孔內(nèi)鉆頭掏空。

(3)下入硬度與孔內(nèi)鉆頭相同的?96 mm新鉆頭繼續(xù)掏心，仍未掏空。

(4)下入?77 mm繩索取心鉆具掏心，掏空后繼續(xù)鉆進(jìn)1 m后起鉆。

(5)再換硬度較孔內(nèi)鉆頭大的?96 mm繩索取心鉆具繼續(xù)掏心，掏空后擴(kuò)孔1 m后，繼續(xù)鉆進(jìn)0.5 m起鉆，將掉入孔內(nèi)金剛石鉆頭殘?jiān)⑺閴K隨巖心一起打撈出孔。

(6)起鉆后，用鉆機(jī)強(qiáng)力提拔事故鉆具，仍未能提動(dòng)。

(7)采用?96 mm繩索取心鉆具繼續(xù)鉆進(jìn)；鉆進(jìn)至524 m時(shí)，又燒鉆，后用?77 mm繩索取心鉆具掏心，繼續(xù)鉆進(jìn)至終孔。

(8)待終孔后，?96 mm繩索取心燒鉆鉆具經(jīng)沖洗液浸泡后，其事故頭阻力減小，用鉆機(jī)給進(jìn)油缸將事故鉆具頂動(dòng)，提離鉆孔。?122 mm繩索取心燒鉆鉆具由于孔壁沉砂抱緊，未能頂動(dòng)，后下入割管器從事故鉆具處割斷提出。

4.3.5 事故原因

(1)由于頂漏鉆進(jìn)，孔壁漏失，在鉆具下入孔底后，未將孔底巖屑、巖粉沖離孔底，導(dǎo)致孔底冷卻系統(tǒng)不暢通，先糊后燒。

(2)操作人員責(zé)任心不強(qiáng)。未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)燒鉆前，鉆機(jī)各儀表、動(dòng)力機(jī)械聲音有變化反應(yīng)的異常征兆，未及時(shí)采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行處理。

4.3.6 經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

(1)采用“掏”心方法處理燒鉆事故時(shí)，應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)鉆頭胎體硬度，選擇硬度更大的鉆頭掏心。

(2)在燒鉆鉆具較大的情況下，先選擇小兩徑的鉆具掏心、鉆進(jìn)0.5～1 m后，能卸掉事故鉆頭內(nèi)部阻力，同時(shí)，也為下步掏心預(yù)留了鉆頭掉塊殘屑儲(chǔ)存空間，再用小于事故鉆具一徑的鉆具掏心，將會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。

5 結(jié)語(yǔ)

巖心鉆探施工作業(yè)中，操作人員必須嚴(yán)格遵守鉆探操作規(guī)程，杜絕一切鉆探設(shè)備帶病作業(yè)，嚴(yán)禁不合格鉆具下入孔內(nèi)，嚴(yán)守崗位職責(zé)，盡心盡責(zé)，隨時(shí)觀察到鉆進(jìn)過(guò)程中儀表、動(dòng)力機(jī)械、沖洗液及其循環(huán)管路等運(yùn)行情況。另外，應(yīng)加強(qiáng)鉆探專(zhuān)業(yè)技能學(xué)習(xí)，當(dāng)出現(xiàn)異常征兆時(shí)，能及時(shí)采取合理的方法進(jìn)行處置，燒鉆事故是可以預(yù)防的。

處理事故時(shí)，決不能“盲動(dòng)”，應(yīng)嚴(yán)格遵循事故處理原則，根據(jù)事故的表面現(xiàn)象，認(rèn)真分析研究，做到“六個(gè)清楚”后，選擇“頂”、“撈”、“掏”、“反”、“套”、“磨”、“泡”、“割”等方法有機(jī)結(jié)合，逐一破勁，將會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。

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