套钻扩孔法在处理孔内事故上的应用

中图分类号：TV53+8.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）21-0391-01

近年来，随着钻探技术水平的不断提高，不少钻探事故都得到预防或避免。但是， 如烧钻，卡钻、埋钻和糊钻等孔内事故却时有发生，如果不及时进行处理，就会影响钻探质量及进度。因此，如何尽快处理孔内事故，是钻探技术人员必须研究的重要课题。目前，很多勘测单位根据自身的实践经验，不断研究，逐步形成了一套处理孔内事故的方法 在此， 我们将介绍我队常用的处理孔内事故的一种方法，即套钻扩孔法。

1 套钻扩孔法

套钻扩孔法是针对孔内事故的实际情况，采取合理的工艺进行套钻扩孔，从而达到处理事故的目的。应用套钻扩孔法处理孔内事故的关键就是对事故钻孔的地层情况和事故钻具的实际情况进行分析，选择与之相适应的套钻扩孔工艺。

1.1 套钻扩孔钻具的选择

选择套钻扩孔钻具时，一方面要认真分析事故钻具的实际情况，另一方面应着重研究套钻扩孔目的性因素.从而选择好合理的钻具。从我队的实践经验来看，一般选择比事故钻具大一级口径的单管钻具作为套钻扩孔钻具。

1.2 扩孔钻头的选择

依据钻孔的地层情况.选择扩孔钻头。一般地，强风化层选用合盎钻头.弱风化层选用盎刚石钻头。为了套钻扩孔能顺利进行，要求扩孔钻头必须能顺利通过事故钻头。因此，选择扩孔钻头时，还应考虑其内径与事故钻头外径的差距。从大量的实践表明，差距至少为lmill为宜，这有利于扩孔过程中减少扩孔钻头与事故钻具、钻头的摩擦阻力，也有利于冲洗液的循环。有时找不到舍适规格的扩孔钻头，只能自行设计委托加工。

1.3 钻进参数的选择

由于套钻扩孔工艺较复杂，所以钻进参数应选轻压慢转大泵量为宜。一般地，钻压为l～3kN，转速为l00～200r/min，泵量为80～l001/rain。

1.4 注意事项

（1）严格执行钻探操作规程，合理掌握钻进技术参数。

（2）在进行套钻扩孔过程中，若发现动力机响声异常，泵压升高或孔内产生磨铁响声等情况，应及时停钻检查，以免造成双重事故。

（3）在孔壁不稳定情况下，应结合跟管钻进工艺进行套钻扩孔。

（4）下人钻具时，应使套钻扩孔钻具慢慢套人事故钻具，以免相撞损坏。

（5）合理控制套钻扩孔钻进速度，严禁钻进速度过快。

（6）必须准确计萍扩孔深度，确保扩孔钻头超过事故钻头。

2 套钻扩孔法在处理烧钻事故上的应用

1995 北队圣担丁广州抽水蓄能电站二期工程ZK2185号钻孔、其深度达34Om 的钻探任务，在 工到184.15m 处发生了烧钻事故，现将我队采用套钻扩孔法处理情况介绍如下：

2.1 地层情况

广州抽水蓄能电站二期工程ZK2185号钻孔的地层情况按钻孔任务书所述：

O～ 2O.Om， 强风化花岗岩；

20.0～6O.0m，弱风化花岗岩；

60.0～340.0m，微风化新鲜花岗岩。

2.2 机械设备及钻具

钻机：XY一2型钻机；

水泵：SGZB32jO型泵，冲洗液的乳化剂选用乳化油；

动力机：常柴牌395k！型柴油机；

钻具：75绳索取芯钻具，7 5×3000mm 钻杆；

59绳索取芯钻具，59×3000ram 钻杆。

2.3 发生事故的情况

3. 3.1 施工孔径

O～4.55m用～91mm合金钻头钻进；

4.55～18.65m用～75mm 普通金尉石钻头钻进；

18.65～169.36m用S75mm 绳取金刚石钻头钻进；

169.36～184.45m用S59mm 绳取盒刚石钻头钻进。

2.3 事故现状

在孔深184.45m处，操作人员在孔内冲洗液未完全形成循环时就开动钻机钻进，孔内钻头得不到充分冷却，造成烧钻事故；此时，钻机回转吃力，并造成59mm 绳取钻杆于孔深73.45m 处扭断。

2.4 采用套钻扩孔法处理

扩孔钻具：选用S75mm单管钻具，连接S75mm绳取钻杆。

扩孔钻头：选用远东金刚石{镧品厂生产的75mm薄壁金刚石钻头内径60mm）。

处理情况：将扩孔钻具慢慢下至孔深169.36m 处（此处为75mm孔径变S59mm孔径位置），开始套钻扩孔。钻进参数要求轻压慢转大泵量（钻压取IkN，转速取110r/min，泵量取801/rain），扩至孔深184.75m 时，75mm 金剐石钻头已超过59mm 事故钻头下部。这时停止钻进，下人公锥把事故钻杆和事故钻具共长l11m全部打捞上来。

3 套钻扩孔法在处理其他孔内事故上的应用

我队在某些工程的钻探中，也曾发生过卡钻、埋钻等孔内事故，当用吊锤上下打或立轴油缸上顶不起作用的情况下，采用套钻扩孔法顺利地处理上来。1996年9月，我队在东深东部供水工程ZK40号钻孔的钻探中，遇到108mm套管50m 多难起的情况，打吊锤每小时只起O.01m。采用130mm 钻头连接～）127mm套管进行套钻扩孔和跟管钻进，终于把～Pl08mm 套管全部处理上来。

4 结语

由上所述可知，套钻扩孔法是处理孔内事故的一种行之有效的方法，它适用性广，成功率高。可是，它也有其不足之处，如套钻工艺较复杂、扩孔难度大，必须严格选用适当的钻进参数，有时还要自制特殊扩孔钻头等。另外，采用这种方法处理孔内事故，会增加钻探成本，影响工程进度。因此，对于要求扩较长孔段才能处理的孔内事故，套钻扩孔法就不可取了。

参考文献

[1] 邢斌.水利水电工程地质钻探，第二版.北京：水利电力出版杜，]983.

[2] 水和水电钻探.长春：水利水电钻探情报同，1990.4.

[3] 水利水电工程钻探规程DL5013 92.北京：水利电力出版杜.1993.