大口径水文地热钻孔埋钻事故的处理

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1、大口径水文地热钻孔埋钻事故的处理摘要：结合珠江三角洲（东莞市）深部地热资源勘查项目RK2探采结合井埋钻事故处理实例，分析发生埋钻事故的原因，介绍埋钻事故的处理方法，总结埋钻事故的预防措施，并提出一些建议。关键词：水文地热钻孔；埋钻；事故处理。中图分类号：P641文献标识码：A珠江三角洲（东莞市）深部地热资源勘查项目属广东省财政厅启动的公益性水文地质勘查项目，目的是为了探明广东省深部地热的分布、埋藏情况，为广东的深部地热资源开发奠定基础。1、工程概况RK2探采结合井位于广东省东莞市高�镇芦村黄屋洲全鑫混凝土厂东侧，紧邻东莞环城路，交通便利。2010年1月28日，RK2探采结合井正式开工，至201

2、1年8月完成了1925.69m钻探、物探测井、洗井、抽水试验等工作。2、地质与地层情况根据取芯、岩屑、钻进时效及返水等情况，将RK2探采结合井1925.69m深度范围内揭露的地层划分为：第四系、下第三系始新统�心组、古新统莘庄村组、上白垩统大�山组及下古生界。揭露的地层情况简述如下：6表1地层情况3、钻孔结构依据实际揭露的地层情况、井管直径及固井工艺要求和钻头规格，实际井身结构如下表2井身结构参数4、发生埋钻事故过程简述2010年12月26日，当全面钻进至1923.64m，起钻准备用取芯钻具进行最后一回次取芯时，在拆下钻铤过程中安全卡瓦问题造成跑钻事故，使两根Φ121mm的螺旋钻铤及钻头落入井

3、内。在处理跑钻事故中，由于变径位置沉积的岩屑突然垮塌造成了埋钻事故。5、埋钻事故的原因分析5.1冲洗液性能不符合要求，对岩粉悬浮和携出能力差。孔内大量岩屑沉积在变径位置。5.2对孔内钻具进行打捞时，钻具在孔内剧烈震动，碰击孔壁，使变径位置沉积的岩屑垮塌造成埋钻事故。6、大口径深孔钻探施工特点分析6.1大口径深孔钻探采用的设备起拔能力较强，如本次钻探使用的石家庄煤矿机械厂生产的ZJ-3000型钻机，卷扬机单绳起拔能力大于100kN(如采用6股6绳合计大于600kN)，钻机油缸起拔力为300kN，如果两者同时起拔，合计大于900kN，用钻机卷扬机和钻机油缸联合起拔是可以将埋钻钻具起拔上来的，如果用

4、这个方法不行，那用别的起拔方法一般也是难有效果的。6.2深孔钻探钻杆的拉伸大，受力不能完全传到钻头处。6.3孔深时，岩粉的沉淀作用强，孔内的冲洗量大，当孔内发生事故，特别是时间过长时，极细岩粉沉淀埋住钻具，这个力很大。根据以上分析，深孔钻探中，当采用卷扬机和油缸联合起拔不上来时，用其它方法难以处理，只能采用反丝钻杆反到事故钻具后再用削铁钻头消灭。7、事故的处理方法7.1埋钻时间初期，调节冲洗液性能，提高其携粉能力，利用钻具和冲洗液冲、扫、把事故钻具上部的卡埋物，尽量冲、捞干净，若事故钻具在某个孔段内能回转活动，可采用向上和向下的办法，将卡挤物扫碎，有时扫与串动钻具结合使用。67.2在设备能力允

5、许的情况下，用升降机提拉事故钻具，本次事故较复杂，提拉阻力较大，在设备负荷允许的情况下，选用双绳复式滑轮系统强力提拉。同时采用快拉、猛放，反复串动的方法用升降机提拉时，用力不要过猛，要逐渐积蓄力量，在提升设备的安全负荷允许范围内，进行有效的提拉，提拉事故钻具时，有时不仅要向上提拉，当提拉到一定高度后，还可靠钻具自重向下回送，这样反复串动，决不能死拉。发生掉块或掉物件卡钻时，事故钻具往往有一定活动距离，即可用此法将事故钻具逐渐提出孔口。由于埋钻事故严重，经多次尝试未能提升出钻具。7.3爆破松扣。由于钻杆内1200m处有异物，测卡探头无法下入，最终放弃。7.4直接反扣。将孔内钻具自下而上依次紧扣。

6、然后根据1500m卡点位置以上的钻具重量，拉到一定的吨位后钻机离合器直接反扣。结果从1200m处返开。7.5利用丝锥，捞管器等打捞工具，打捞孔内事故钻具。用丝锥打捞，是借助自身硬度大的丝扣，对孔内钻具的断头重新套扣，并与其接合而打捞上来。7.6提拉、打捞都无明显效果，说明粘附严重，考虑采用反丝钻杆反出孔内钻杆，利用反丝钻杆和丝锥将可能反回的钻具尽量反上来。为下一步处理孔内事故过渡办法。当反到粘附处，阻力很大，立即停止，下钻具进行冲孔，待冲洗后再进行反，直至反完孔内钻杆。7.7套铣、反丝钻杆反扣。反复通过Φ178套铣桶和反丝钻杆，将剩余的埋钻钻具处理出来。可用大一级岩心管连接只有外刃和底刃的薄壁

7、硬质合金钻头进行套取，一般情况下，事故钻具可随岩心管一起被带上来，如带不上来可用丝锥捞取。67.8用正丝钻杆将跑钻钻具提出。8、预防埋钻事故的措施8.1钻进时不能让大颗粒的岩粉在钻具上部堆积过多，根据地层情况，每钻进一定的深度，要定期提升钻具出孔口，让悬浮在粗径钻具上部的大颗粒岩粉回落到孔底。8.2尽量采用直径较大的钻杆，以减少钻杆与孔壁的环状间隙，提高冲洗液的上返速度。8.3加强泥浆管理。应经常