鑽具折斷事故

凡自岩心管,接頭或鑽頭絲扣處斷脫的,可使用套管公錐錐取提拔,(如圖所示)。 鑽桿折斷,即指鑽進中或在處理其他鑽孔事故時,因受力過大,使鑽桿或鑽桿接頭折斷,將鑽具丟落在孔底。 2.鑽桿不直因迴轉器位移與鑽孔角度不對,或鑽孔有了較大的彎曲,鑽進時鑽桿在孔內蹩勁,將鑽桿扭斷。

一、粗徑鑽具折斷

粗徑鑽具折斷,即指鑽進中由於三用接頭處的鑽桿接頭絲扣斷開;岩心管的絲扣斷開或脫扣;鑽頭接手與鑽頭的絲扣斷開或脫扣,講粗徑鑽具的某一部分掉落在孔底。

(一)發生原因及防止方法1.鑽孔不直

由於地層和操作等方面的問題,是鑽孔產生急驟地彎曲,(如圖所示)。粗徑鑽具在通過彎曲處的時候,便發生曲折。因立軸的扭力作用,使粗徑鑽具曲折處的絲扣斷裂。因此,在換層是,要注意減壓;由軟層進入硬岩層,在接觸面鑽進時,應適當地減壓;遇到空洞,應增長粗徑鑽具保持在頂板以上一定長度,使起到扶正和導向的作用,在接觸洞底時,應適當地反壓,待慢慢地鑽出一個孔穴之後,才能少許加壓,但壓力不能大到使空洞內鑽具發生彎曲的程度。

2.岩心管絲扣磨損

岩心管外徑磨薄的絲扣,其強度減弱,在鑽進受力之後,內徑會被脹大而產生脫扣現象,故要經常檢查絲扣的磨損情況。如有一邊磨損達到1毫米,或發現絲扣處有裂紋時,便不能再繼續使用。

3.鑽具絲扣不合

由於分批加工及外調來的各種鑽具絲扣,往往規格不一樣,將不同的絲扣勉強地結合在一起,裝的時候好像很緊,實際上並不能使全部絲扣吃力,或絲扣之間已經擰壞;也有時各單件的絲扣不在一個同心上,接上後彎曲不直。使用上述鑽具鑽進時,不能受很大的扭力,亦經不起振動和碰擊,很容易發生脫扣或斷裂,把下部鑽具掉落孔底。故驗收及領用時,應嚴格進行檢查。
粗徑鑽具折斷事故發生時,屬於絲扣斷裂的,有時聲音比較大,而後鑽桿蹩著不轉或發生跳動;屬於絲扣脹大而滑絲鬆脫的,聲音則比較小,並且沒有什麼明顯的跳動。如不能及時發現,繼續加壓鑽進,質地比較軟的一方,可能被磨損削成叉口、劈開,(如圖所示)。在立軸鏇轉時仍感覺有進尺。
事故發生以後,因對岩石已無鑽進作用,故回水很清,含有極細的鐵屑之外,再沒有岩粉。鑽進中,遇以上情況,應即鬆開卡盤,以管子鉗擰動鑽桿,如孔底有鐵磨鐵的感覺,或將鑽具提上少許而下放,聽到有鐵衝擊聲的,說明粗徑鑽具可能已斷,應即起鑽檢查。

(二)事故的處理

起鑽以後,發現粗徑鑽具已經斷落孔底,應首先將孔內鑽具的上頭情況搞清楚,才能進行處理。

1.觀察起上來的鑽具

鑽具剛斷就起上的,斷痕很新,看了以後,就可以知道下面鑽具的形狀;如底部成錐形或喇叭口,但變形不大,而起鑽前已沒有進尺的,孔內鑽具上部的變形亦不大;有的斷口處雖光滑平齊,但上面有同高度整齊的磨痕,並起鑽前仍有進尺感覺的,則下部的鑽具可能已被鑽裂劈開。

2.列印

若根據起上的鑽具,不能確切地知道斷落鑽具的上頭情況,需用列印器以探明至。列印器(如圖所示)。它是利用一段長約0.1米的短套管,裝在異徑接頭上,把套管外圍用薄鐵皮裹上,而後注入溶化的蠟水(或瀝青),使蠟水高出套管口約10~20毫米,在凝固後把鐵皮拆掉。列印器做好後,用鑽桿下到事故發生處,即起初觀察其印痕。列印時要注意:下放過程中,動作要輕;放到事故鑽具上是,不能轉動;將深度量準確記錄下來。一次不清時,可多打幾次。

3.打撈

根據已了解的情況,下入適當的工具進行打撈。凡屬於絲扣不對,脫落後被及時發現,下部絲扣並未損壞的,可以下入新的接頭,將絲扣合上,把事故鑽具提出。
凡三用接頭上面的鑽桿接頭斷開,斷口平齊的,可用鑽桿公錐(或母錐),下到事故鑽具的取粉管內,而後加大給水量將取粉管內岩粉衝起,把絲錐擰住斷接頭進行提拔。(如圖所示)
凡自岩心管,接頭或鑽頭絲扣處斷脫的,可使用套管公錐錐取提拔,(如圖所示)。若其中存在岩心妨礙錐子下入的,先以帶粗徑導向的小一級鑽頭,將岩心鑽掉後再下公錐。
如事故前,使用的是兩根接起的長岩心管,在其間斷開,下面一根被鑽劈裂的,則不能使用大的公錐,否則會把裂口處撐開、外徑加大,反而增加事故的複雜性。這時可以使用比岩心管內徑略小的公錐,進入岩心管下到接手或鑽頭出打撈。
如因粗徑鑽具夾死而擰斷,用絲錐不能輕易拔出的,應同時參考夾鑽事故的處理方法解決。

二、鑽桿折斷

鑽桿折斷,即指鑽進中或在處理其他鑽孔事故時,因受力過大,使鑽桿或鑽桿接頭折斷,將鑽具丟落在孔底。

(一)發生原因及防止方法1.鑽進是阻力太大

由於給進壓力過大,或孔底岩粉很多,鑽具在鏇轉時受到很大阻力,以致把鑽桿扭斷。故鑽進時的壓力要適當,不能強力加壓,並隨時清除過多的岩粉,保證孔內清潔。

2.鑽桿不直

因迴轉器位移與鑽孔角度不對,或鑽孔有了較大的彎曲,鑽進時鑽桿在孔內蹩勁,將鑽桿扭斷。故工作中要經常注意測量立軸的角度,防止其變位。並採取措施,保持孔內的正直。

3.遇到洞穴

鑽桿在洞穴里工作,加壓後發生嚴重彎曲,在鑽進時容易折斷(如圖所示)。因此,遇到空洞時要加長粗徑鑽具,到穿過空洞進入完整地層之後需下套管處理。

4.鑽桿直徑過小

由於使用小直徑鑽桿,在大孔徑里鑽進,和在洞穴里類似,會產生彎曲。因負荷過大,在孔底吃力時便容易折斷。一般凡直徑超過150毫米的鑽孔,即需換用直徑為50毫米的鑽桿。一些特殊大的鑽孔,鑽桿直接還要相應加大。

5.處理事故時受力過大

因孔底事故鑽具太死,拔不動;或因鑽孔嚴重彎曲,鑽桿受拉力蹩在孔內,與孔壁的摩擦力很大,使下面吃不上勁。在用千斤頂頂拔或吊錘吊打時,受力過大,便將鑽桿或接頭拉斷;而受力極大的,孔內鑽桿會同時崩斷數接,掉落孔中。
所以在處理事故以前,必須詳細弄清孔內情況,定出計畫,針對情況正確進行處理。防止在處理事故中又發生重複事故,增加孔內的複雜性和嚴重性。

6.鑽桿及接頭絲扣不合規格

由於鑽桿及接頭的絲扣中心互相偏斜,連線後不在一條同心線上,就會產生曲折現象,在使用受力時便容易折斷。所以,在驗收時要嚴格檢查。

7.鑽桿磨損嚴重

因鑽桿使用時間過長,有些地方已經磨薄,在鑽進受力時便容易從弱點出扭斷。故使用中除要定期檢查外,下鑽時亦應注意絲扣處的磨損情況。一般直徑42毫米的鑽桿,在外徑的磨耗達2毫米的,即不能使用。
在一個勘探隊里,應將新舊鑽桿分開,把好的鑽桿使用在深孔,把差一些的鑽桿使用在淺孔。

(二)事故處理

處理事故,必須首先弄清孔內情況,即事故發生的原因、下部鑽桿的斷口形狀及位置。情況比較複雜的,都要用列印法檢驗,而後根據其特點進行處理。

1.斷口平整錐子可對上的

斷口平整錐子可對上的,一般都是在接頭絲扣處斷開,鑽孔比較規則而孔徑大又不大,鑽桿位置處於鑽孔中間。可用鑽桿公錐或母錐進行打撈。(如圖所示)

2.鑽桿靠一邊錐子對不上的

因孔徑比較大,鑽桿斜靠在一邊,錐子對不上的,可使用帶導向的公錐打撈。(如圖所示)
向孔內下絲錐時,動作要輕,在到離事故鑽桿約0.5~1米處,要特別注意慢慢放下,切勿墩擊以免把錐子碰壞。
用絲錐打撈鑽桿時,如孔內阻力很大,錐子絲扣屢次拔脫的,應下入反鑽桿及反錐,先把破裂鑽桿卸出,再用好鑽桿接上,頂拔或吊打。

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