谈谈钻探凿井中的常见问题及预防措施.doc

1、1谈谈钻探凿井中的常见问题及预防措施摘要：本文对钻探凿井中的钻孔偏斜、卡钻、夹钻以及钻具折断等常见问题进行了探讨，分析了其产生的原因，针对这些问题提出了预防与处理措施。 关键词：钻凿；问题；措施 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 1 钻孔偏斜 当桩孔垂直偏差大于一定值时即认为发生斜孔，主要因钻头偏离方向造成。 1.1 斜孔产生的原因主要有：1）钻杆导架不垂直，使钻孔从一开始就处于倾斜状态；钻架稳定性不好或钻机部件松动，使钻孔过程中产生倾斜。2）在不均匀地层中钻孔，横向地层的软硬不均匀。3）钻进过程中遇到未勘测到的较大体积坚硬孤石等硬物，造成钻头偏移。 1.2 防止斜孔现象的产生

2、，采取以下措施：1）首先要对钻头、钻杆进行逐个检查，不能用弯曲的钻具，保证所用钻孔机具的完好。2）对施工现场场地进行整平，清除杂草、碎石等杂物。另外，保证吊杆钩、转盘中心和桩位中心在一条直线上，保证机架垂直。3）在钻头钻进过程中，当遇到坚硬岩石层时，不可强行加压，应降低钻进速度，并当钻头磨出小槽后再钻进，另外，当钻头出现深划痕或其他影响正常钻进的情况时，2要及时更换钻头。4）对地下障碍预先处理干净。5）对已偏斜的钻孔，控制钻速，慢速提升及下降往复扫孔纠偏。 1.3 钻孔弯曲的纠斜 1)基岩钻孔发生倾斜，可采用在钻具上部加扶正器，用合金钻头修孔的方法，这种方法是把钻具提到钻孔未发生倾斜的位置，然

3、后采用吊打、轻压、慢转钻进。2)采用先灌注水泥砂浆，然后再钻孔的施工方法。在孔发生偏斜的部位用水泥砂浆进行灌注，等待水泥终凝之后，再行开孔，此方法能达到解决斜孔问题，但成本高、耗时久。3）更换钻机，选择专用的偏心式钻具进行纠偏。 2 钻头在施工过程中被卡住或夹住问题 2.1 卡钻的原因 1）当在软弱地质进行钻孔施工时，由于地质软，进尺过快，在钻孔中会出现“螺旋体” ，当提升钻具时，往往会出现卡钻现象。2）钻进中使用弯曲的钻杆或使用钻杆自重加压形成钻孔弯曲，会致使键槽将钻头卡住。3）由于某些钻孔的孔壁不稳定，出现碎石坠落等现象造成钻头被卡住。4)钻进中，孔内不洁，中途停泵时间太长，造成钻头被卡住

4、。5)钻进泥岩等遇水膨胀地层，因使用泥浆不当造成缩径卡钻；或遇到粘附性大的地质时出现泥包卡住钻头的现象。 2.2 卡钻的预防措施 1) 在软弱地质进行钻孔施工时，要控制钻进的速度，避免钻孔内产生螺旋体。2)不使用弯曲的钻杆，不采用钻杆自重加压而采用钻铤加压。钻压要控制在低于一次理论弯曲的水平，或大于二次理论弯曲，减少由于斜孔造成键槽将钻头卡住的几率。3)综合考虑3施工现场的地层和水文地质条件使用合乎要求的泥浆，保持钻孔稳定，杜绝孔壁坍塌掉落的碎块将钻头卡住。4)钻进过程中要确保孔内清洁，不可中途停泵时间太长，如果出现由于某些原因（泥浆泵出现故障）需要停泵的情况，应使钻具远离孔底一定距离。 2.

5、3 卡钻问题的解决方法 1)当钻头由于钻孔产生的“旋体”而被卡住时，首先应将钻具降至钻孔原先的部位，然后回转钻具，边转边提，直至将整个钻具提出钻孔。2)钻孔孔壁强度不够且稳定度不够时，发生掉块或探头石造成的卡钻，或是孔内不洁，或钻进时中途无故停泵致使钻头卡住，应设法循环泥浆，然后采用千斤顶，卷扬提升的方法，使钻具上下串动，然后用边回转边提升的方法直至将钻具被整体提出钻孔。3)泥包、键槽卡钻，轻提猛放钻具效果较好。4)泥饼粘吸卡钻，可猛提猛放和强行转动钻具。5)下钻遇阻压的过多，或井眼小钻头大造成的卡钻，则应大力上提，不能猛放。较严重的卡钻，可用振动方法解除卡钻事故。用振动器解除卡钻事故方法，将

6、振动器安装于钻杆的上端，借振动器的振动，配合卷扬提升钻具，直至将卡钻解除。 3 钻进中钻具事故 钻进过程中，常发生的钻具事故为钻杆折断、粗径钻具事故等。 3.1 事故发生的原因 工作时使用了质量不符合要求或已磨损的钻具；没有认真遵守钻井技术操作规程；钻具的组合、装备不严格；遇特殊岩层，井孔突然出现异常情况等。1)使用的钻具质量低劣，丝扣处有裂纹等弱点，或者丝扣4断面过小，应力不足，导致钻具丝扣处出现断裂的现象。2)开凿大直径井孔，使用的钻杆过细，因钻杆的强度不够而折断钻杆。3)操作技术不熟练，造成孔底高低不平，井孔不圆，钻进中钻杆左右摇摆，导致钻杆折断。4)钻具丝扣加工质量不好，或是连接钻具时

7、丝扣拧的不紧，或是钻进施工时，提升钻具后没有及时发现脱扣，以致发生钻具脱扣事故。 3.2 钻具出现事故的预防措施 在开工前的准备阶段，加强对施工地点的水文地质条件及岩层情况的了解，制订符合现场实际的钻进方案，对钻进过程中可能发生的质量施工进行充分的评估，并制定相应的有效措施；选择适用的钻进工具并进行严格检查；认真遵守操作规程并熟悉操作方法等。1)根据施工地点的岩层情况、井孔的直径及深度，选择适宜的钻进工具，要确保丝扣符合质量要求。2）依据所要钻进的钻孔尺寸，选择适合此钻孔的钻具。3)钻进过程要保持孔底平整和孔壁平滑，消除钻具上所承受的额外应力。4)连接钻具前必须刷净丝扣并将丝扣拧紧；在施工过程

8、中，要确保丝扣保持拧紧状态。 3.3 钻具折断或钻具脱扣问题的解决方案 1)了解情况:当出现钻具折断或脱落等现象后，在打捞之前，应首先了解孔内情况，例如井孔有无坍塌淤塞情况；钻具在孔内的位置、钻具上端的接头等。 2)扶正:钻具脱落于井孔，由于孔径较大，故多倾斜于孔壁一侧，为了使打捞工具能顺利地捞取钻具，常采用扶钩先将脱落钻具扶正。扶钩常采用直径 50mm 的圆钢锻成，其钩部呈圆形，圆形直径与脱落钻具处的5井孔直径略同。用直径 75mm100mm 钢管连接扶钩，将其下入井孔后，转动上部钢管至扶钩引入钻具，将钢管缓缓提起并用力转动，就可以使脱落钻具扶正。 3)打捞:钻具扶正后，应立即打捞。打捞钻具

9、的方法有很多种，最常用的有套筒打捞法，捞钩打捞法和钢丝绳套打捞法等。具体采取哪种方式，要依据施工现场设备条件的实际情况而定。a.套筒打捞法:常用的打捞套筒有卡簧套筒和活门套筒两种。卡簧套筒其下端呈喇叭形，直径略小于钻具脱落处的井孔直径，上端连接钻杆或钢管，套筒内用弹簧钢板作为四个倒簧。当脱落钻具扶正后，下入套筒，使脱落钻具上端进入套筒，压下套筒，脱落钻具上端的打捞槽或钻具扳手平面即可卡于倒簧上。提升套筒，钻具即可捞出。b.捞钩打捞法：捞钩的形状其上端连接回转钻杆或钢管。其底端钩子有一水平折角，折角处的弯钩略大于似捞取的物件尺度。如捞取钻杆，则弯钩尺度应略大于钻杆的钻具扳手平面尺度。c.丝锥打捞

10、法:捞取钻具的丝锥分公锥和母锥两种。因钻孔的直径较大，为使丝锥容易碰到事故钻具的断头，需要配有导向喇叭，喇叭口的直径要略小于钻孔直径。打捞时应根据钻具断口形状选择丝锥。如果断口平整，可以用各种丝锥；如断口有较大斜面，则应采用母锥打捞。用丝锥捞取钻具多是垂直捞取。但有时因孔径过大不易套住钻杆断头，有时钻杆倾倒一边不易碰到断头。这时就需要斜向捞取钻具，即把连接丝锥的第一根钻杆做成适当弯度，以便扩大丝锥的捞取范围。 4.结束语： 为了保证钻凿施工的顺利进行，首先要做好地质的勘察、施工地点6的整平、土质的夯实，然后要加强对钻凿机具的检查，确保钻凿机具能正常使用，另外在施工前要对钻凿技术人员进行技术和安全方面的培训，保证过程建设顺利完成。 参考文献： 1 中华人民共和国水利部机井技术规范(SL310-2004)S北京:中国水利水电出版社,2000,34-46 2 丁国梁,南友梅,等天山北坡经济带地下水开发利用问题探讨齐学斌,樊向阳中国地下水开发利用及存在问题研究M北京:中国水利水电出版社,2007,47-51