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坍塌、埋鉆、卡鉆事故的處理

1)小排量循環,反復上提或下放鉆具觀察,形成小排量通道,直至能正常循環。待循環穩定後,慢慢增加鉆井液粘度和剪切力,提高其攜帶能力,力爭將垮塌的巖石帶到地面,設法解決卡鉆問題。也可以在保證鉆具張力和鉆機安全負荷的情況下,強行起出,解除卡鉆。

2)坍塌嚴重無法建立循環,鉆具完全卡鉆,使用地面震擊器解卡。震擊器噸位由低到高逐漸調整,上提鉆具直至卡死。

3)震擊解卡,下入井下液壓震擊器解卡。它可以加速粘卡的處理。下入井下震擊器,直到被卡住。液壓震擊器經過室內鉆機調試,效果良好(圖4.2)。

圖4.2孔內液壓震擊器

4)如果沖擊無效,應通過銑套的方式反轉,以釋放卡。或者采用帶公錐和打撈矛的長筒套銑,這樣套銑可以壹次反轉。

5)倒扣處理,如圖4.3所示,使用倒扣打撈矛深入鉆桿孔的任何部位進行倒扣。例如,山東趙晉集團勘探有限公司在招遠張家莊礦區施工了壹個深部勘探鉆孔,設計孔深2740m m,孔深2295m時,地層破碎,鉆探丟失,鉆孔停止,水湧出。在孔深2398m時,鉆具未吊離破碎孔段,導致巖粉和坍塌碎塊湧入孔內,引發鉆孔事故。強拉無效時,將孔內鉆桿反轉。因為用的是XY-8深孔立式鉆機,很難感覺到是否反了,導致鉆桿在孔內很多地方反了。然後用傳統的反絲公錐進行打撈,每次打撈的次數很少,加工過程緩慢。當井深接近900米時,采用我研制的伸縮式倒扣打撈工具。為了打消現場人員對新技術的顧慮,在地面多次表演後,先將少量φ 50外扁反絲鉆桿下入N號鉆桿內壁進行打撈,第壹次打撈出6根鉆桿,第二次24根,第三次37根,第四次83根,第五次88根。第三次打撈的37根鉆桿中,已有10根被拆下。隊長感嘆,1的救援人數,至少要5天才能解除10的演練。

圖4.3伸縮式倒置打撈矛

6)分段切割打撈。山東招遠欒家河金礦區河南三隊施工的47ZK3孔,設計孔深2570m,鉆至2297m時,孔內發生事故。因為很難處理落魚,所以用壹個偏心楔子繞過障礙物。在導向造斜過程中,突然發生鉆井事故,2250m繩索取心鉆桿從801m鉆桿接頭螺紋處折斷,剩余1449m鉆桿落入孔底。在2000米以上的深孔中使用反絲扣鉆桿,存在處理周期長、機械故障率高、反絲扣鉆桿消耗量大的缺點。最後采用分段切割、分段打撈的處理方案,如圖4.4至圖4.6所示。

圖4.4伸縮式打撈矛

圖4.5液壓內切割器

圖4.6切割鉆桿

7)如果由於均勻磨銑和振動無法解除卡鉆,考慮到時間和經濟因素,應封井側鉆,以減少經濟損失。