地質(zhì)鉆探過程中泥包卡鉆事故的處理探討

潘宏春

摘? 要：隨著鉆探事業(yè)發(fā)展越來越深入，對于鉆探工作的質(zhì)量以及效率也有了更高的要求?，F(xiàn)代社會(huì)提倡節(jié)能降耗，該理念同樣也影響著現(xiàn)代鉆探事業(yè)。而卡鉆事故則是在追求節(jié)能降耗過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題。如何有效處理卡鉆事故已然成為相關(guān)單位研究的重點(diǎn)。該文基于具體案例，探討卡鉆事故的處理過程。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)鉆研? 卡鉆? 處理

作為地質(zhì)鉆探過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題之一，卡鉆事故經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工作的停滯，不利于鉆探事業(yè)的科學(xué)化發(fā)展。對卡鉆進(jìn)行有效從預(yù)防與處理在控制成本以及保證工期等方面具有重要意義?？ㄣ@，究其原因主要是因?yàn)樵阢@井期間由于地質(zhì)原因、鉆井液性能不夠以及相關(guān)技術(shù)操作不合理等導(dǎo)致鉆具在井下長時(shí)間的無法自由活動(dòng)。依據(jù)卡鉆形式的不同，通常將其分為泥包卡鉆、井塌卡鉆以及鉆具脫落下頓卡鉆等幾種。該文集合古滇王國溫泉SPA地?zé)峋ㄣ@事故，分析卡鉆的原因及其處理辦法。

1? 工程事故概述

該項(xiàng)目于2016年7月正式開孔，隨后在施工期間發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)自1880m開始出現(xiàn)明顯的地層的變化。以1880m為界在其上側(cè)主要以碳酸鹽巖（灰?guī)r、白云巖，局部夾少量泥巖及砂巖薄層）為主，而在1880m以下則主要以泥質(zhì)粉砂巖，由于裸井段較長，局部井壁穩(wěn)定性差，施工過程中掉塊較多，局部有小量坍塌，鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)卡鉆、堵水現(xiàn)象，施工風(fēng)險(xiǎn)非常大。為了規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)，保證工程順利進(jìn)行，相關(guān)部門決定下入第二開套管進(jìn)行護(hù)壁，進(jìn)行下一井段施工。而當(dāng)工程現(xiàn)場掃孔至1910m時(shí)，孔壁突然出現(xiàn)不穩(wěn)定情況，且在孔的底部沉渣也出現(xiàn)了極具的垮塌情況，導(dǎo)致埋鉆事故?，F(xiàn)場管理人員隨即意識(shí)到埋鉆事故發(fā)生并立即采取相關(guān)應(yīng)急措施，但最終依然無法活動(dòng)井內(nèi)鉆具，造成卡鉆事故。

2? 卡鉆事故處理

現(xiàn)場立即組件專門的技術(shù)班子，對事故現(xiàn)場進(jìn)行勘察與原因分析，并制定解決辦法。最終確定使用采用爆破松扣的辦法先取出上部鉆桿，再進(jìn)行套銑倒扣取出剩余鉆鋌的處理方案。經(jīng)過專業(yè)部門的爆破松口處理后，取出全部井內(nèi)鉆桿及5根鉆鋌，剩余3根鉆鋌及鉆頭被卡住。之后下入套銑筒進(jìn)行上部第一根鉆鋌套銑工作，下入絲錐進(jìn)行倒扣，轉(zhuǎn)盤反向轉(zhuǎn)動(dòng)13圈后脫扣，起鉆后結(jié)果是絲錐打滑，11月2日更換絲錐再次下入，轉(zhuǎn)盤反向轉(zhuǎn)動(dòng)16圈后上部鉆桿脫扣，鉆鋌倒扣失敗。對扣后準(zhǔn)備脫回絲錐，轉(zhuǎn)盤正向分別轉(zhuǎn)動(dòng)15圈、18圈、21圈均不能脫回絲錐，鉆桿已達(dá)到極限扭轉(zhuǎn)圈數(shù)。強(qiáng)行倒扣，轉(zhuǎn)盤反向轉(zhuǎn)動(dòng)17圈后上部鉆桿脫扣，剩余9根鉆桿落入井內(nèi)。針對該情況，經(jīng)過相關(guān)部門的商議決定外租反扣鉆桿進(jìn)行處理。最后成功取出落入的9根鉆桿并再次下入套銑筒進(jìn)行套銑，當(dāng)套銑到進(jìn)入第二根鉆鋌3m后遇阻，再次下入絲錐對第一根鉆鋌進(jìn)行倒扣，轉(zhuǎn)盤反向轉(zhuǎn)動(dòng)19圈后絲錐滑扣，扭矩已經(jīng)接近極限，無法對鉆鋌倒扣。分析其原因，一是鉆鋌絲扣上扣太緊，而且在前期的處理過程中強(qiáng)行回轉(zhuǎn)進(jìn)一步造成緊扣;二是鉆孔深度較大，在反轉(zhuǎn)倒扣時(shí)能量損失大，傳下去的力矩不足以倒開絲扣。根據(jù)井內(nèi)落魚情況，總長36m，可以采用套洗到整個(gè)落魚底部一次性將其打撈上來。方案確定后于是采取再次套銑，隨后現(xiàn)場套洗到鉆鋌下部，落魚松動(dòng)后向下移動(dòng)了4.8m，將鉆鋌打撈上來，完成了該事故的處理，將該井成功地救了回來。

3? 討論

實(shí)際導(dǎo)致卡鉆的原因主要有3個(gè)部分：第一，地質(zhì)原因，以上述工程為例當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)自1880m開始出現(xiàn)明顯的地層的變化。以1880m為界在其上側(cè)主要以碳酸鹽巖（灰?guī)r、白云巖，局部夾少量泥巖及砂巖薄層）為主，而在1880m以下則主要以泥質(zhì)粉砂巖，由于裸井段較長，局部井壁穩(wěn)定性差，施工過程中掉塊較多，局部有小量坍塌，鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)卡鉆、堵水現(xiàn)象，施工風(fēng)險(xiǎn)非常大。地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性增加了整個(gè)事故發(fā)生的幾率。第二，鉆井液性能不達(dá)標(biāo)，此在鉆探過程中需要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，一些企業(yè)為了降低成本在鉆探過程中可能會(huì)選用紅粘土等作為泥漿材料，并添加十余方的紅粘土泥漿后依舊未有降低漏失，之后選擇水泥漿進(jìn)行風(fēng)控，封堵效果較好但實(shí)際孔內(nèi)存在大量的紅粘土另外孔壁上也會(huì)產(chǎn)生一層較厚的泥皮，如若處理不當(dāng)極有可能導(dǎo)致卡鉆情況發(fā)生，上述案例中并未出現(xiàn)該情況，但依舊需要引起相關(guān)部門的注意。第三，操作不合理，此次事故中，現(xiàn)場人員在發(fā)現(xiàn)卡鉆情況后立即采取相關(guān)措施進(jìn)行處理，雖未能得到理想結(jié)果，但也充分說明了該單位預(yù)先制定了相關(guān)處理預(yù)案，且在后期的事故處理中也可以發(fā)現(xiàn)該單位的各項(xiàng)處理流程相關(guān)科學(xué)合理，最終事故也得到了很好的解決。故而對于限產(chǎn)作業(yè)單位等，應(yīng)當(dāng)就常見的事故處理進(jìn)行預(yù)案的制定，這樣在事故發(fā)生時(shí)可以有立即的響應(yīng)機(jī)制，加入在第一時(shí)間未能很好地處理事件，也有利于后續(xù)一系列處理措施的有序進(jìn)行。另外，為了規(guī)避事故的發(fā)生，相關(guān)施工單位應(yīng)當(dāng)對現(xiàn)場作業(yè)人員尤其是設(shè)備操作人員進(jìn)行業(yè)務(wù)水平上的培訓(xùn)與提升，往往現(xiàn)場作業(yè)人員對現(xiàn)場環(huán)境變化情況有第一時(shí)間的了解，其各項(xiàng)決定也直接影響到事故是否發(fā)生。可想而知，如若現(xiàn)場作業(yè)與管理人員綜合素養(yǎng)有全面性的提升，必然可以做到對事故的預(yù)判，從而可以有效規(guī)避其發(fā)生，確保整個(gè)工程順利進(jìn)行。

4? 結(jié)語

泥包卡鉆是鉆探工作中較為普遍的情況之一，雖然目前業(yè)內(nèi)已經(jīng)對該事故有了較為完善的處理經(jīng)驗(yàn)，但一旦發(fā)生事故勢必會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工期的延后，同時(shí)也會(huì)造成資金以及物質(zhì)等方面的耗費(fèi)，損害企業(yè)效益。故而對于相關(guān)單位應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步建立對事故的防范機(jī)制，包括提升從業(yè)人員專業(yè)水平、加強(qiáng)對現(xiàn)場的監(jiān)督管理以及前期開展完善的勘查工作等，而對于發(fā)生的事故則應(yīng)當(dāng)預(yù)先做好相關(guān)預(yù)案工作。從而可以在事故發(fā)生的第一時(shí)間內(nèi)，依照相關(guān)預(yù)案章程進(jìn)行事故的分析與處理，確保整個(gè)問題在有序、合理的情況下得到解決。

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