卡钻,打孔机卡住了怎么弄下来?

打孔机卡住了可以涂抹一点润滑油，用螺丝刀将异物清除干净，定期保养，就不会卡住了。 钻孔机在钻进过程中，钻进目标脆裂形成了较大颗粒或里边还有小钢条，这些东西由于尺度较大不能排出而形成卡钻。 钻孔机在钻进时注意听声响，当声响反常时要及时提出钻头，检查是否有碎屑或芯断并及时掏出，遇到简单断芯或有大颗粒碎石或小钢条的钻进目标时，应减小进给压力，随时注意钻孔机的钻进状况。 打孔机注意事项 一个钻孔正常打完后应及时把钻杆、钻头、钻孔架拆除。 拆下来的钻杆、钻头、支孔架要摆放放整齐卫生清扫干净且不影响行人安全。 停机后应及时把钻孔机身的浮煤清理干净，并把钻孔机身的油污打扫干净并摆放整齐，钻孔机防爆开关、电缆、控制按钮整理好，摆放到不妨碍行人安全的地方且摆放整齐。

打孔机卡住了可以涂抹一点润滑油，用螺丝刀将异物清除干净，定期保养，就不会卡住了。 钻孔机在钻进过程中，钻进目标脆裂形成了较大颗粒或里边还有小钢条，这些东西由于尺度较大不能排出而形成卡钻。 钻孔机在钻进时注意听声响，当声响反常时要及时提出钻头，检查是否有碎屑或芯断并及时掏出，遇到简单断芯或有大颗粒碎石或小钢条的钻进目标时，应减小进给压力，随时注意钻孔机的钻进状况。 打孔机注意事项 一个钻孔正常打完后应及时把钻杆、钻头、钻孔架拆除。 拆下来的钻杆、钻头、支孔架要摆放放整齐卫生清扫干净且不影响行人安全。 停机后应及时把钻孔机身的浮煤清理干净，并把钻孔机身的油污打扫干净并摆放整齐，钻孔机防爆开关、电缆、控制按钮整理好，摆放到不妨碍行人安全的地方且摆放整齐。

一旦孔内发生故障（无论何种故障）,都应积极面对,采取主动措施加以处理,尽快地消除孔内故障,恢复正常钻进工作。 烧钻、卡钻、埋钻事故的预防与处理已在本工种系列教材的高级工中讲述,此处只对上述其余孔内故障的预防与处理进行探讨。 （一）钻杆折断事故 1.钻杆折断的原因 随着钻孔的不断加深,钻杆柱随之加长,钻杆柱的径长比（钻杆直径与钻柱长度之比）逐渐变小,钻杆在孔内不具刚性,而是一个具弹性和柔软性的细长柱,钻进时,钻杆柱在下部受到压力、上部受到拉力的情况下,还得克服回转时产生的扭矩力。即钻杆柱是在多种复杂的力的作用下工作的,因而极易折断。引起钻杆柱折断的主要因素有： 1）施加于钻头上的压力过大,即钻压过大。 2）钻杆柱承受各种过大应力的情况下,其转速过高。 3）钻头切削岩石时,嵌入岩石的深度过大,岩石抗破碎阻力过大时,扭力增大。 4）下入孔内的钻杆不合格（如弯曲的钻杆,已超过磨损限度的钻杆）或新旧钻杆以及磨损程度不同的钻杆没有分批分段排序使用。 5）卡、埋、烧钻后强拔硬顶。 6）孔内岩粉没有彻底清除,钻具阻力过高,孔内蹩劲还强行开车。 7）接头与钻杆丝扣选配不当,连接太紧或过松,丝扣被污损而没替换,上扣时未对正强行扭接损伤丝扣等出现的丝扣“滑丝”现象,是钻杆折断的致命伤。 2.钻杆折断的征兆 1）泥浆泵压力表上的压力值降低。钻进过程中,泥浆经过钻杆柱和粗径钻具到达孔底,冷却钻头后携带岩粉又从孔壁间隙中返回地面（正循环下）,在其流经的通路中,不断受到管壁、孔壁的摩擦阻力,钻杆柱中心孔缩小的水头损失以及孔内泥浆的液柱压力等,在同一孔深,其泵压是一样的,随孔深增加,泵压是逐渐升高的。当钻杆折断后,泥浆循环出现“短路”现象,泥浆到不了孔底便从断裂处往上返,此时孔内摩擦阻力和液柱压力减小,泵压立即减小,压力表的指针也会骤然降低,由压力降低的多少大致可以推测钻杆柱折断的深度,压力降得越多,折断的部位越靠近孔口。 2）钻机指重表指针急剧摆动之后即行升高或降低。钻进时,钻压确定后,钻机指重表的指针常保持一定的指数,若钻杆折断,钻机立轴油缸的压力会突然发生变化,传递给指重表,所以指重表的指针即发生急剧的摆动,如果折断在孔内的钻杆多,其质量超过原加给钻头的压力,则指重表指针下降,因为此时立轴油缸的负荷已减轻。同时立轴油缸夹带有剩余钻杆往上行；若折断在孔内的钻杆少,其质量小于原加给钻头的压力,因立轴油缸承受的负荷上升,所以指重表的指针升高。此时,可提钻验证,即把钻具提离孔底称重（下钻到底前应称重）,与下钻到底前的称重数值比较,只要发生钻杆折断,折断后的称重都比原来的低,但折断在孔内的钻杆太少,就不明显。 3）钻杆折断且断在孔内的少（深处折断）时,残余钻杆下降轻快,如果遇到折断的钻杆,旋转时会有磨铁的声音,并伴有蹩车跳动现象出现。 4）如果钻杆在岩心管附近折断,钻杆下降后能插入取粉管或岩粉中,继而发生蹩泵或钻杆蹦跳现象。 5）残余钻杆柱提起再下放时,孔深发生差异。 3.预防钻杆折断的措施 1）选用优质钢材加工钻杆,改善连接方法,提高钻具强度。提高修配加工质量。 2）新旧钻杆分组、倒换使用。新旧程度不一或是磨损程度不同的钻杆,如果混用,整个钻杆柱承受相同的负荷,将使旧钻杆加速磨损,继而折断。因此,应将钻杆按使用年限和磨损程度进行分类,一般分为好、中、次、劣4个等级,评为好级别的钻杆用于钻深孔；中级别的钻中深孔,次级别的钻杆用来钻浅孔；劣级钻杆立即报废,不准使用于钻孔。同级钻杆在使用时也应分成几个组,钻进一定深度后定期倒换使用。 3）保护好丝扣。保管堆放钻杆时,管壁及丝扣部分必须涂抹浓机油或润滑脂,以防锈蚀,为降低成本,也可使用废机油或废润滑脂防锈蚀。钻进连接钻杆时,在丝扣处应涂抹专门的“丝扣油”,以产生润滑、防锈、防蚀和接合密闭的作用,保护钻杆丝扣。转场搬运时,钻杆丝扣应带护丝,以免在运输过程中损伤丝扣而误下入孔内使用。 4）钻头压力不用钻杆柱加压,而改用钻铤（加重钻杆或加重粗径钻具）加压,改善钻杆柱的受力条件和应力状态。钻铤连接在岩心管与钻杆柱之间,钻杆柱便只承受拉力,而不承受压力,防止了钻杆柱的弯曲,除去了钻杆的弯曲应力和压应力,钻具回转平稳、防止孔斜,减少了孔壁磨损,也即减少了钻杆折断事故。 5）合理选用钻进参数,细心操作。根据岩层的软硬及破碎程度,选用适当的钻压和转速,钻进冲积层,颗粒不均且破碎的硬岩地层适当降低钻压和转速。保持钻孔孔径均匀,钻孔正直,防止钻孔超径和缩径,减少钻柱摩擦阻力。孔内岩粉过多或其他原因致使孔内阻力过大时,不得猛然开车,应缓慢启动或待清除后再启动。孔内发生烧、埋、卡钻时,不能用升降机（或千斤顶）强力起拔,起拔应缓慢均匀,同时应上顶与下放交替进行,以防钻杆折断。 4.钻杆打捞工具与打捞方法 （1）钻杆公锥 钻杆公推是打捞掉入（折断在）孔内钻杆的一种专用工具。它有两种形式,即正丝公锥和反丝公锥。正丝公锥是用来打捞掉入孔内的全部钻杆柱的,很显然只有在钻杆柱没有被卡或被卡但程度不严重时,才能打捞成功。反丝公锥是在钻杆柱被卡死的情况下,用反丝钻杆连接下入孔内,分段反回捞取断落的钻杆。公锥是用优质钢材制成且丝扣部分经过“渗碳”热处理,使其具有足够的硬度和耐磨性,当与断落于孔内的钻杆咬合时,能在钻杆内壁套出丝扣来,使它们牢固地啮合在一起,以便将断落钻杆打捞起来。公锥呈圆锥形,便于在打捞时能顺利进入钻杆断头内。若断落钻杆稍有偏斜,可在公锥上部接一根短而稍为弯曲的钻杆下入孔内,便于套取钻杆断头。 （2）钻头公锥 钻头公锥的下部带有一个圆柱形且中空的引体,可以通水,引体的唇面镶有几颗硬质合金,用于钻碎断落在钻头内的残留岩心,岩心清除后,公锥即可捞取钻头。 （3）钻杆母锥 钻杆母锥是把断落钻杆头包裹住并把它打捞上来的专用工具。它是用锻制的优质短钢管,内壁车制丝扣并经渗碳热处理硬化制成的。上端车制的丝扣与钻杆相连。母锥也分正丝和反丝两种,以便打捞整根钻柱和分段反回断落钻杆。由于其下端是喇叭口状,它比公锥更容易套住钻杆断头,然后扭转在钻杆断头外壁套扣,以利于连接牢固,把断落钻杆打捞上来。有时断落孔内的钻杆稍有偏斜,母锥能起一定的导引作用。 还有带导向器的公锥和母锥,由于其自身带有圆筒状的外壳和导向器,从而增加了将倒向孔壁的钻杆断头导入导向器的可能,让公锥或母锥便于抓住钻杆断头,把断落于孔内的钻杆打捞上来。 （4）钻杆捞矛 它是一种打捞钻杆的专用辅助工具,断面呈正方形,整体呈棱锥形。用它可拨正斜靠在孔壁上的钻杆,探寻钻杆断头位置。先用钻杆把捞矛下入孔内,找到断头并插入其中,再缓慢扭转钻具,解除钻杆断头对孔壁的斜靠依附后,再下入公锥或母锥捞取孔内断落钻杆。 （5）钻杆导正钩 当断落钻杆在孔内歪倒时,就须先下入钻杆导正钩将其导正,才能下入带导向器的公锥、母锥捞取断落孔内的钻杆。 各种打捞钻杆的专用工具如图1-39、图1-40、图1-41所示。 图1-39 钻杆公锥、母锥 a—钻杆公锥；b—钻杆母锥 图1-40 钻杆卡取器 图1-41 钻杆打捞钩 5.岩心管脱落与打捞 岩心管脱落有以下三方面的原因：一是岩心管上端丝扣磨损或丝扣处管壁磨薄受力易变形；二是岩心管与换径接头丝扣连接松弛；三是钻孔弯曲过多或在直孔中使用了弯曲的岩心管。 岩心管脱落后,可用与岩心管内径相适应的公锥,通过钻杆连接下入孔内捞取,如果有岩心且将岩心管卡住时,可先用小径十字钻头下入岩心管内,将岩心钻碎并清除,待岩心管活动后,再用钻杆公锥捞取,如果岩心管上端的换径接头仍在,应用钻杆公锥捞取,或用钻杆反丝公锥先把换径接头反出后,再用上面的方法捞取岩心管。 （二）硬质合金钻头切削具的崩刃与脱落 1.合金切削具崩刃与脱落的危害 1）硬质合金钻头上的切削具若发生局部崩刃,将使其他完整的切削具承受过大的不均匀的负荷进行钻进,增快了切削具的磨损速度,被迫缩短回次进尺长度,增加了起下钻时间,减少了纯钻进时间,影响了钻进效率。这种影响在深孔钻进中特别明显。 2）若硬质合金钻头内刃崩落,岩心极易折断堵塞,对取心不利。若外刃崩落,孔径将变小（完整坚硬岩层）,下入另外的钻头时,必须先扩扫钻孔,否则易被卡夹。 3）硬质合金片崩刃较大、断裂或脱落后,由于其密度较大,冲洗液不可能把其携带走,合金粒便混杂在岩粉里停留在钻头周围,加之它本身又坚硬,就逐渐把完好切削具四周的焊铜和钻头体磨损,使更多的完整切削具从钻头上掉落下来,孔底的硬质合金将越聚越多,造成更为严重的恶果。 4）崩刃、脱落的硬质合金颗粒存留在孔内或黏（嵌）在孔壁上,就像是一把合金“车刀”,钻具回转时,便不断地车削管材、钻具,对钻头体和岩心管的车削更为严重。一般会使钻头体、岩心管因切痕深、磨损大而报废,严重者会造成岩心管脱落甚至折断在孔内。 切削具虽小,崩刃、脱落于孔内处理较简便,但若不及时处理,任其发展,给钻孔工作带来的危害不亚于其他故障。 2.切削具崩刃与脱落的原因 1）地层原因。钻进倾角陡、裂隙多、节理片理发育、软硬不均以及夹有石英脉、燧石结核等岩层,切削具容易产生崩刃,钻进砾石层、河床、堆积层,硬质合金片更易崩刃与折断。 2）加工镶焊质量差,肯定造成切削具的崩刃与脱落。 3）操作不当也是产生崩刃、脱落的重要因素。①拆、装钻头时,钳子咬合到硬质合金片,将其压裂或挤碎。②下钻过程中,当钻头通过换径、钻孔缩径、钻孔弯曲等处时速度过快,发生强烈碰撞,致使切削具崩刃或折断。将钻头猛放猛蹾到孔底,也会使切削具崩刃和折断。③扫除脱落的岩心或切削事故钻具时,也极易造成切削具崩刃、折断。④每回次下钻到底,刚开始钻进时,没有先用轻压慢转磨合孔底,而是采用较大钻压和较高的转速钻进,致使切削具崩刃。这种情况在实际工作中比较普遍。 （三）孔内硬质合金的打捞方法 1.取粉管冲捞法 此法适合于孔内岩粉较少,孔底残留岩心不多,崩落的硬质合金粒小的情况。将取粉管下到孔底,开大泵量冲洗钻孔,而且不断地上下窜动,回转钻具,充分搅动孔底冲洗液,将硬质合金粒冲起,当其冲起高度超过取粉管时,由于孔壁环状间隙突然增大,冲洗液上返速度骤降,质量较大的合金颗粒下沉,落入取粉管内。搅动冲洗一定时间后,应暂时停搅停泵,便于合金粒下沉。 若切削具崩落严重,硬质合金颗粒较大,则可在取粉管底部接一个平底磨子钻头或十字钻头,回转辗磨加上下冲击后再用大泵量冲洗捞取。 2.钻小孔法 即用比原钻孔直径小两级的钻头在孔底钻一个10～20cm深的小眼,使崩刃、脱落于孔内的合金颗粒落入其中,再用原钻孔直径的钻头钻取岩心,把合金颗粒包裹上来。 用此法时,钻出小眼后应开大泵量冲洗钻孔,并上下窜动钻具充分搅动,使孔内合金粒尽量多地或全部落于小眼内,下入原钻具套取时,钻具应缓慢下到孔底,罩住小眼后,先低压慢转并使用小泵量钻进,超过小眼深度后,再正常钻进,采取岩心时,应保证成功,否则会前功尽弃。 （四）工具等小物件掉入孔内的打捞 起钻后,由于孔口遮盖不严实或忘记遮盖,就在孔口附近作业,一不小心,使用的小工具（如锤子、扳手、牙钳、螺母、螺栓、垫叉等）失手落入孔内的事故常常发生。由于这些工具形状各异,若不制作或准备专用打捞工具,就很难将它们打捞上来。 因此,为避免工具等小物件掉入孔内,起钻后应立即用废旧麻袋等将孔口遮盖严实,孔口未盖严实之前,不能在孔口附近用小工具等作业。孔口附近使用的小工具最好事先用绳索系于附近机架上,在用千斤顶起拔套管或处理孔内卡埋钻事故钻具时,卡瓦必须用绳索系在一起方能使用。 小物件等掉入孔内后,必须用特殊的打捞工具才能顺利地将其打捞上来。下面介绍几种特殊打捞工具及打捞方法。 1.抓筒 抓筒可在现场用废旧岩心管或套管制作。将选定制作抓筒的管材的一端放在火中加热退火,使之变软,再用钢锯将其割成长150～250mm的牙齿,牙齿下端锯成尖锥状且略向内偏,另一端丝扣必须完好,便于连接异径接头和处理事故。工具等小物件掉入孔内后,便用钻杆将抓筒送入孔内,遇到脱落物件若没完全套住,可以稍稍转动抓筒,等套住后向下加压,并轻轻顿动几次,使抓筒牙齿向中心靠拢并闭合,即可将落物抓住。 为有效地把偏小的、光滑的或呈片状的落物牢固地卡在抓筒内,可先向孔内投入适量带麻丝的黏土球,再下入抓筒抓取。 2.磁力打捞器 磁力打捞器是用来打捞金属小型工具、金属小物件以及脱落的钻头牙轮、钻头翼片等的专用打捞工具,其打捞效果良好且可无故障工作。购买时,应选用磁性较强的磁铁合金制造的,这种磁铁经久耐用,而且不受震动和温度剧变的影响,锈蚀后也不失去磁性。 3.钢丝绳捞矛 螺旋式捞矛是专供打捞落入孔内的钢丝绳的专用工具,是用12～20mm直径的钢筋锻造扭制而成。下端呈钳形,上端用丝扣与钻具相连。捞矛表面应尽量粗糙,两矛之间的间距应大于掉入孔内的钢丝绳直径,以利于捞取工作。 脱落于孔内的钢丝绳呈螺旋状杂乱地卷曲在孔内,送入孔内的捞矛插在卷曲的钢丝绳上,适当加压转动钻具,使钢丝绳牢牢地缠绕在捞矛上,然后提升钻具,便可将其捞出钻孔。 抓筒、钢绳捞矛、钻杆永磁打捞器结构分别如图1-42、图1-43、图1-44所示。 图1-42 抓筒结构示意图 图1-43 钢绳捞矛 图1-44 钻杆永磁打捞器 1—钻杆；2—异径接头；3—导管异径接头；4—母锥；5—导管；6—偏心喇叭接头；7—铝青铜夹具；8—永久磁铁

环，则残余钢粒就会向下沉淀，造成在硬质合金钻进的孔段挤夹钻具，如图8-24-（1）所示。
（3）由硬质合金换钢粒钻进时以及下套管后采用钢粒钻进时，当钢粒的孔段未超过岩心管长度时，容易因投砂量过多，送水量过大，造成钢粒夹钻事故。此时，因岩层较坚硬，造成的夹钻事故也往往比较严重，如图8-24-（2）所示。
（4）钢粒钻进采用一次投砂时，孔径上大下小，钻孔呈锥形。如果下回次初，投砂量太多，而送水量太小，或钻具在孔底因故停泵，就会发生钢粒夹钻事故。




















图8—24 钢粒卡夹钻具示意图
（1）钢粒换硬质合金钻进时的卡夹
（2）硬质合金换钢粒钻进时的卡夹
4.孔壁和岩心不规则，操作不当，钻头与孔壁或岩心直径挤夹金刚石钻进或硬质合金钻进时，上一回次钻头内、外径磨损严重，孔径相应缩小，孔身呈上大下小；岩心相应增粗，呈上小下大。下一次使用新钻头时，往往外径大于孔径；内径小于岩心直径，如果下钻过猛或升降钻具时跑钻，就会发生钻头直接与孔壁或岩心挤夹，如图8-25所示。如果岩石均匀，挤夹程度就更加严重。
另外，在钢粒钻进中，如果岩心破碎呈块状时，容易因离心力等作用，从钻头水口处就跑出，挤到钻头与孔壁之间而挤夹钻具。
5.孔身弯曲，孔壁形成“键槽”在斜孔或弯曲孔段的凸出的弧形面上，经常受到钻杆的磨刮。特别时减压钻进时，上部钻杆将承受拉力，受拉力的钻杆旋转时就不断想弯曲孔段的凸出面碰磨，或者由于升降钻具时，经常在凸出面拖拉。久之，沿孔壁形成一条纵向沟槽，形如机械轮上的键槽。如图8-26所示。
“键槽”机构往往产生在不太坚硬的岩层中，太硬的岩层不宜被磨刮成沟槽。太软的岩层钻进速度快，也不易形成牢固的“键槽”。已形成“键槽”的钻孔，在提钻时钻杆受拉，呈纵向伸直，就自然嵌进槽中，当粗径提到“键槽”下端，就受阻呈拉紧状态。如果“键槽”深而牢固，即造成卡钻。




















图8—25 钻头与孔壁、岩心挤夹
1—锥形孔身 2—事故钻具 3—锥形岩心















图8—26 键槽造成钻头卡阻
1—钻杆 2—钻孔
6.孔身不规整，孔径大小变化悬殊，形成岩粉“悬桥” 当冲洗液携带岩粉上升时，一旦达到孔径变大的部份，由于钻孔大面积突然变大，流速立即降低，一部分冲洗液还会形成涡流，于是岩粉逐渐沉积，形成“悬桥”，造成钻具卡阻，如图8-27所示。
















图8—27 岩粉“悬桥”造成卡钻示意图
1—岩粉“悬桥” 2—钻杆





















图8—28 套管偏斜造成钻具被卡
1—套管 2—钻具
岩粉“悬桥”往往在以下环境力产生：
（1）岩粉“悬桥”多形成在钻孔换径处，换径次数越多，形成“悬桥”机会就越多。
（2）钻孔穿过天然溶洞的底部。
（3）在松软地层中钻进，冲洗液量大，孔壁被冲刷而形成超径孔段。
（4）岩块或其它可溶岩层，由于冲洗液的溶解，钻孔就严重超径，在超径孔段的底部，容易形成岩粉“悬桥”。
7.套管柱偏斜，管鞋突出 用套管护壁时，套管没有下直、下正，或没有下到基岩硬盘，或下套管换径后孔身弯曲，使得套管鞋突出于孔底，钻具提升时就会受阻。特别时钻具带有取粉管时，取粉管顶部往往被套管鞋挂住。如果组昂于粗径连接得不同心，更会加重上述情况的发生，如图8-28.
8.小物件落入孔内 由于操作不慎，粗心大意，将卡盘扳手、活动扳手等小工具、小物件掉落孔内，卡在组昂与异径接头连接处，使钻具受到卡阻。

二、事故发生前的征兆
钻具挤夹、卡阻事故发生前，都有一定的预兆和特征。掌握好这些征兆，及时采取预防措施，是避免发生这类事故的重要方面。
1.钻具提动和转动都有阻力，如涩滞、蹩劲等现象。下钻时常常发生遇阻“搁浅”。
2.提钻后岩心管和钻头有明显擦痕，或粗径钻具表明刮有岩泥、泥皮，取粉管内掉块增多，块度增大。
3.如果时掉块卡、夹钻，则钻进时有蹩车现象，提动钻具感到有劲；升降钻具时，不是突然卡住；开始往往可以活动一定距离。一般情况下孔内反水正常。
4.如果时探头石或键槽卡钻，卡钻位置不变，起下钻到此孔深就受阻，一般没有挤夹力，冲洗液可以正常循环。当粗径钻具与卡阻部份脱离接触时，钻具回转无阻。
5.如果是岩层错动和岩层遇水膨胀缩径卡钻、夹钻，除升降钻具遇阻，回转阻力增加外，还有蹩泵现象。
6.如果钻头与孔壁直接挤夹，钻具不能回转，提升阻力很大，送水时有蹩泵现象。
7.如果时钢粒挤夹钻具，夹钻初期能在较大泵压下开泵，但返水很小。如果孔内清洁，蹩泵不严重，稍许提动钻具蹩车程度减轻，下放钻具有蹩停车现象。如果孔内钻粉、岩粉较多，则钻具回转阻力很大，蹩泵现象也严重。
8.岩心与钻头或碎岩心挤在钻头与孔壁之间时，钻具回转阻力较大，提动钻具吃力，但不蹩泵，可能有骤然蹩车现象。

三、事故的预防
钻具挤夹、卡阻的原因很多，而且比较复杂，必须根据具体情况和出现的征兆，采取相应的预防措施，把事故消灭在萌芽状态。一般预防方法有：
1.在松软坍塌、掉块、裂隙发育、容易产生滑移和错动的岩层中钻进时，需千方百计地保持孔壁的稳定性。
（1）采用比重较大、粘度较高、失水量小、含沙量低的泥浆冲洗。经常保持泥浆的良好造壁性能，以维持孔壁的完整。
（2）钻具提出孔外时，孔内应注满泥浆，保持对孔壁有一定的液柱压力。
（3）冲洗液流速不应过高，以防计息冲刷作用冲垮松软的孔壁。
（4）钻具的转数要适当降低，以减轻钻杆对孔壁的震击。
（5）在坍塌、掉块严重的情况下，可采用粘土球固壁、灌水泥、下套管、高分子聚合物护孔等方法，保持孔壁稳定。
（6）选择合适的钻进方法，采用合理的钻头结构和钻进参数，从生产管理和技术措施各方面保证尽快穿过复杂孔段。
2.在塑性大、遇水膨胀、钻孔缩径的岩层中钻进时，应采取以下办法制止缩径。
（1）采用失水量小、含沙量低、粘度不大的优质泥浆洗孔。
（2）在浅孔（200m以内）条件下采用无泵钻进。
（3）使用肋骨钻头钻进，保证粗径钻具与孔壁有足够的环状间隙。使大量的冲洗液畅通，而且有一定的缩径余地，避免发生钻具恶性挤夹。
（4）加强扩孔修整孔壁的工作。每一回次后可专程划眼一次。有事在钻头以上另加一个扩孔器，边钻边扩，以便节省专门划眼的时间。
（5）采用取粉管上部装反钻头的钻具钻进。以便在孔径收缩时，边回转钻具边向上用反钻头修扩孔壁，如图8—29所示。






















图8—29 带反钻头的钻具
1—缩径岩层 2—接头 3—反钻头（左丝扣）

3.在坚硬岩层中钻进时，关键在于防止钢粒、碎硬质合金夹钻。
（1）钢粒或硬质合金换用金刚石钻进时，孔底残余钢粒或碎硬质合金粒必须打捞干净。
（2）钢粒钻进改用硬质合金钻进时，也必须实现把孔内残余钢粒捞净。
（3）硬质合金钻进改用钢粒钻进时，第一回次应使用小钢粒和旧钢粒钻头，投砂量不宜过多，送水量不宜过大。并且，下钻时不能一下到底，在离孔底0.5m左右处，即开泵扫孔，防止猛下到底造成挤夹。
（4）采用钢粒钻进时，要正确控制投砂量和送水量。回次之初投砂量不宜过多；绘制之末孔底又不能没有钢粒。送水量不能忽大忽小。总之，应保持孔底又一定数量的钢粒。以求孔径变化比较均匀，钢制钢粒在粗径钻具与孔壁间隙小的地方造成夹钻的机会。
4.在所有情况下，到要保持孔内清洁
（1）孔内岩粉、钻粉过多，超过0.3m时，必须专门捞取。
（2）钻进时，一般应等冲洗液返回孔口后（漏水孔除外），方可开车钻进。钻进中水泵工作不正常，应停钻检修。检修前应将钻具提到安全孔段，以防钻具挤夹和陷埋。
（3）使用泥浆时，应做好净化工作。
（4）钻进中产生的岩粉粒度大或有岩屑时，应带取粉管。
（5）钻进裂隙发育、掉块的岩层时，在钻具结构上应注意以下几点：
a.在钻入裂隙严重的地层以后，应尽可能的加长粗径钻具，时粗径保持在严重裂隙层的上部，以减少因掉块而卡钻的可能性。钻穿该层后，可采用水泥胶结或下套管等方法固壁。
b.钻进有掉块可能性的岩层时，应在粗径钻具上部采用铣刀式异径接头。带取粉管时要用上端马蹄形的取粉管；不带取粉管钻进时，禁止使用取粉管接头。
c.在取粉管上部反刃反扣硬质合金钻头。在发生掉块时，可向上反扫，将掉块扫掉。
5.采取准确的技术措施，防止套管卡阻钻具。
（1）套管谢步一定要下到完整岩层，并达到一定深度。
（2）套管一定要下正下直，钻具也要正、直。
（3）每次提钻到套管鞋附件，动作要慢。切勿猛提。
（4）下套管后用钢粒钻进时，应避免粗径钻具在套管内钻进。为此，在下套管前，先采取较原来孔径小一级的粗径钻具并带导向，用钢粒钻出相当粗径钻具长度的小眼，然后再下套管。
6.采取防斜措施，减少钻孔弯曲，避免“键槽“现象发生。
7.硬质合金或金刚石钻进时，应严格控制钻头的内、外径磨损。应在钻头结构设计和镶焊制造工艺上提高钻头的耐磨性，在使用上防止过早磨损，磨损过度的钻头应及时更换。

四、事故的处理方法
钻具卡夹事故发生以后，应及时进行处理，否则会使事故清洁加重，并有继而发生埋钻或折断钻具的可能。
处理事故，统称用升降机和油压系统向上提拔，或串动与回转相结合进行处理。在返水的情况下不应停送冲洗液，如果无效，则采用吊锤震打或千斤顶上顶。再无效时，就根据孔内具体情况，采用反、透、扩、割、掏等方法处理。
对不同原因所造成的卡夹事故，处理方法如下：
（一）掉块卡夹钻具的处理
掉块卡钻时，如果钻具能回转，也能在一定的范围内上、下活动，则应用串动的方法处理。提升钻具有劲后不要死拉，要少许回绳使钻具能够串动，并用钳子回转钻具，再提升钻具，有劲后再少许回绳，并用钳子回转钻具。每次提升的距离，应大于串回的激励，这样反复地“多提升，少回绳“，可逐渐将钻具提出孔口。
如串动处理无效，可进一步采取边提动边扫的方法处理。倘若事先已采用了带反钻头的钻具钻进，遇卡后采取边提边开车上扫的方法很有效。倘若边提边扫还是不能解卡，则可采用吊锤上下震动。一般在浅孔段用吊锤震打处理卡钻事故是比较有效的。如果在深孔断。吊锤震打无效时，用孔内冲震办法处理。如卡夹部位在钻孔中途，可用加重钻具下如孔内往复冲打，如图8-30所示。打动后用丝锥捞取带短钻杆的粗径钻具。如卡夹部位在孔底，则用空内卡钻震动器进行冲击震动，收效后一并捞起事故钻具。
孔内卡钻震动器的结构8-31所示。当震动器下到孔内用丝锥扭接事故钻具时，拉杆带动下部冲击接头向下移动，使上部异径接头的凸缘与上部冲击接头凹槽集合即可扭转，使丝锥与事故钻具扭接。当丝锥扭紧后，将中继器提起，使异径接头与上部冲击接头分离，使下冲击接头与上冲击接头结合，开车回转，钻具即可起冲击震动作用。
















图8—30 用加重钻具冲打
1—加重钻具 2—掉块 3—事故钻具









图8—31 孔内震动器结构图
1—上异径接头 2—拉杆 3—上冲击接头 4—外壳
5—下冲击接头 6—键 7—垫圈 8—开口销 9—螺帽 10—通水管
11—塞线 12—填料盒 13—塞线压盖 14—下异径接头

操作注意事项：
1.使用前，应对震击器的各部丝扣，冲击牙齿等的磨损情况进行详细检查，以防再发生新的事故。
2.下钻时，准确计算机上余尺，掌握好升降机，严防跑管，在接近事故钻具时，应缓慢下降。
3.开始震动前，先向孔内送水，以冷却震动器和排除空内岩粉。
4.在操作过程中应听取回转声音，发现不正常时立即停车进行研究处理。
5.当立轴向上移动，证实处理有效，则可停车提钻。
用以上方法处理掉块卡夹钻失效后，就要考虑扩、透、割、磨等措施。如孔浅，岩石可钻性级别又不太高时。可用大径扩的方法套取；若孔深，岩石又坚硬时，一般采用小径透。由于掏心钻进过程中的震动，往往卡夹自然解除。用丝锥即可捞起事故钻具。如果在深孔情况下，钻具卡夹又很牢，可直接用劈、磨等方法消灭事故钻具。
（二）探头石或岩层错动卡夹钻具的处理
主要处理方法时把探头石或岩层错动的部分扫碎扫掉。如果事故钻具带有反钻头，则可向上扫碎卡夹物。否则，可采用吊锥向上震打，若不能解卡时，可把粗径送回孔底，将粗径上部的钻杆全部反回，然后下同径钻具从上向下把障碍物扫碎，再喜爱丝锥把事故钻具打捞上来，如图8-32所示。
倘若事故钻具卡夹的很紧，难以送回孔底，则先将上部钻杆反回后，用重钻具向下冲打。下加重钻具前，防止遇阻，可根据孔内具体情况适当用同径钻具扫孔。

















图8—32 探头石或岩层错动卡夹钻具事故处理示意图
1—同径钻具 2—探头石 3—事故钻具 4—丝锥

（三）岩层缩径卡夹钻具的处理
首先用升降机强力起拔，用千斤顶上顶。上述办法无效时，则需反回全部钻杆。用割、劈、磨等方法消灭粗径钻具。一般不采用扩或透等方法。因为在缩径钻孔中扩孔，很容易造成双重挤夹。同时，缩径夹卡钻具主要时侧面压力作用所致，用透的方法往往得不到良好效果。
（四）钢粒或碎硬质合金粒挤夹钻具的处理
一般钢粒或碎硬质合金粒挤夹钻具时，冲洗液尚能循环。首先应增大泵量，冲散挤夹物。减轻挤夹程度。如果挤夹不严重时，边冲洗用升降机提拉串动钻具。扩大钻具活动范围即可解除。如果失效，也可用吊锤冲打，吊锤冲打时处理此种事故的有效方法，特别是浅孔，效果更为显著。深孔或挤夹严重时，用升降机，吊锤处理无效时，则可用孔内震动器处理。
上述方法均无效时，需采用小径钻具透过事故钻具的方法，以便减弱挤夹程度，再用丝锥打捞。倘若仍提不动，可用分段切割的方法处理。通常不宜采用扩孔套取，以免发生双重挤夹事故。
为减轻体力劳动强度，提高吊锤冲打效率，在有条件的情况下，如使用配备有付卷筒带动吊锤进行机械冲击，如图8-33所示。此外，还可专门配备差速式打吊锤机，用在没有付卷筒的情况下，代替柴油机或中间轴一级人力打吊锤，差速式打吊锤机的结构如图8-34所示。差速式打吊锤机实际上时割中间传动机构，利用差速机构代替中间轴（或柴油机）打吊锤。使用时把它安装在钻机和柴油机之间，绳子连接方法如图8-35所示。即一头栓卡于升降钢丝绳上的适当位置；另一头绕过飞轮，在飞轮撒谎那个缠绕两圈，再通过两个导向滑轮，最后用绳卡固定于卷筒上。击打时，主要是通过操纵杆，使锥鼓离合器于卷筒结合，吊锥便可向上冲打。




















图8—33 利用钻机付卷筒打吊锤示意图
1—打箍 2—吊锤 3—钻杆夹持器 4—付卷筒 5—拉绳













图8—34 差速式打吊吊锤机构结构示意图
1—操纵杆 2—刹车轮 3—刹车带 4—差速器 5—皮带轮 6—飞轮
7—钢丝绳 8—导向轮绳 9—锥鼓离合器 10—卷筒 11—拔叉

















图8—35 差速式打吊锤机连接方式示意图
1—柴油机 2—皮带 3—吊锤机皮带轮 4—飞轮 5—吊锤机 6—钢丝绳
7—钻机升降机 8—钻杆 9—吊锤 10—天轮

（五）钻具于孔壁直接挤夹的处理
首先用升降机起拔，但不要回转钻具。因为孔内钻具回转，钻头位置发生变化，可能在孔壁刻出沟槽，增加了上提的阻力。如升降机起拔不动时，可根据具体情况用打、顶等方法处理
（六）岩心夹钻的处理
岩心夹钻一般挤夹力不大，用升降机强力起拔，串动钻具，待有了活动间隙之后，开车回转钻具即可解除。再重新扫孔，将甩出的岩心套入钻头内，就可正常钻进。
（七）“键槽”卡钻的处理
应在发现孔壁有“键槽”的迹象后，立即进行纠斜，接长岩心管进行扩孔，消除“键槽”。钻进时用带反钻头的钻具或用带铣刀刃的岩心管接头，在有被卡象征时，即开车向上扫，破坏“键槽”。有时还应下入套管隔离“键槽”。发生“键槽”卡钻后，用提、打、顶的方法往往无效，有时可改用小一级的钻具钻进。
（八）套管鞋部卡阻钻具的处理
用与事故岩心管同径的岩心管短节，将其下端加热打成收缩状，作成一导正器，顺钻杆将导正器投入孔内，投入之前孔内粗径钻具必须升到套管鞋附件。这样，导正器收缩口即插入取粉管上端，而导正器尾部仍在套管内，下部粗径即可顺利提出。
为了根除卡阻钻具的后患，必须将套管柱调正，或将套管起出改用合格管鞋后重新下入。
（九）岩粉“悬桥”卡钻的处理
首先应增大冲洗液量并尽量使钻具不停止转动，一般通过该冲洗液冲洗，串动和回转钻具可以消除。如卡阻较严重，既蹩车又蹩泵，则可反掉“悬桥”上部的钻杆，下同径钻具扫孔，消除岩粉障碍后，再下丝锥捞取下部钻具。
（十）泥皮粘附卡钻的处理
采用碱水浴时简单而成本低的有效办法。所谓碱水浴就是用2%~3%的纯碱水注入孔内，侵泡事故钻具。在压入碱水的过程中，应辅以串动和回转钻具。一般几小时后，即可解卡。



第六节 钻具折断、脱落、跑钻事故的预防与处理

钻具折断是指在钻进过程中，孔内钻杆、岩心管和各种接头的折断。钻具脱落事故是指钻具的各连接部份丝扣的滑扣，如钻杆与接头脱扣，岩心管与钻头脱节等事故。跑钻，是指起下钻过程中，钻具掉落孔内的事故。此类事故是钻探施工中最容易发生的一种。一般情况下，如果孔壁稳定，孔内清洁，这种事故很容易处理。但是，如果孔内情况复杂，处理方法不当，也很容易出现“事故套事故”的现象。如孔壁岩层坍塌掉块，造成钻具断脱加卡夹；因孔内岩粉，钻粉多，处理时间长，造成钻具断脱加陷埋；事故发生在特大超径孔底或溶洞中，事故头难以找捞；因跑钻而同时形成夹钻事故；断脱成数节落入孔内，形成“插钎”事故等等。上述各种情况，都增加了事故的复杂性，使处理工作困难。所以，对于钻具断脱、跑钻事故应十分重视，严格防止。一旦发生后，要及时、正确地处理。

一、事故发生的原因
1.钻杆折断的原因 钻杆柱在孔内工作时，工作条件比较恶劣，在孔内实质上形成一个长而细的弹性和柔软性非常好的“弹性线条”。同时，钻杆柱在孔内工作时，承受拉、压、扭转，冲击转动等荷载，处于比较复杂的应力状态。因此，一旦某一断面上的合成应力超过了它的强度极限，就会发生钻杆折断。
钻杆折断的主要原因有：
（1）钻杆在钻进和提升时，所受压力、扭力、拉力过大；如钻孔弯曲，孔底不清洁，加压过猛等，均能引起钻杆折断。
（2）钻进中发生掉块卡钻、钢粒夹钻、烧钻、埋钻等事故时，钻具回转阻力增大，可能造成钻具折断。
（3）处理事故时，往往因强力起拔，造成钻具折断。
（4）钻杆在孔内工作条件不正常 如钻杆本身不直，回转阻力很大；钻孔严重弯曲，钻杆回转蹩劲；钻杆直径与孔径相差悬殊，特别是严重超径孔段（如大溶洞、大裂隙、老窿等），都会造成钻杆折断。
（5）钻杆维护保养不好，造成弯曲、丝扣损坏或其它暗伤，以及使用中严重磨损或有裂纹等缺陷，在使用时检查不严，没有及时更换，一旦钻进中遇到较大回转阻力，就很容易在薄弱处扭断。
（6）钻杆加工质量不合要求 如锁接头与钻杆丝扣锥度不一致；钻杆和岩心管同心度偏差过大造成过于弯曲；车丝扣退刀槽过深；接头中心镗孔过大；钻杆墩粗不合格和热处理不当等，都会降低钻杆强度，使用时容易发生折断，脱扣等事故。
2.粗径钻具折断的原因
（1）钻孔不直 由于地层和操作方面的问题，使钻孔产生急骤的弯曲。粗径钻具在通过弯曲处时发生折断。因钻杆柱回转扭力作用，使粗径钻具曲折处的丝扣断裂。
（2）岩心管管壁磨薄 岩心管外径磨薄的丝扣部份强度减弱，钻进中遇到较大的回转阻力，就会在薄弱处扭断。
（3）钻具丝扣加工有缺陷，丝扣不合 分批加工或来自不同加工单位的各种钻具丝扣，往往加工质量不一。连接后可能有过松或过紧的现象，实际上不是全部丝扣吃力，产生应力集中，而引起折断。或者连接后不同心，使钻具弯曲或不直，使用时受力过大变容易折断。
3.钻具脱落的原因 钻具脱落包括丝扣脱节、甩钻、跑钻造成的脱落。其原因有：
（1）钻具丝扣配合不当，连接后过松或过紧；丝扣部份保护不良；丝扣未对正即强行扭接，造成丝扣变形、早期磨损、发生凹痕等现象，使钻杆与接头丝扣配合松弛，出现滑扣使钻具脱扣。
（2）遇有突然蹩车，上部钻杆倒转，造成钻头脱扣。

















图8—61 捞绳管
（1）简易捞绳管： 1—钻杆 2—锁接头 3—上接头
4—捞管 5—下接头 6—导绳接头
（2）柱心捞绳管示意图： 1—钻杆 2—锁接头 3—上接头
4—锁接头 5—短钻杆 6—捞管 7—锁接头 8—下接头
（二）电缆和仪器卡夹事故的处理
在测斜或测井过程中，仪器和电缆卡夹在孔内拉不上来时，其不可强行提拉，以免把电缆拉断，脱入孔内，使事故恶化。
处理这种卡夹事故，有下列两种方法。
1.用掏眼异径接头加岩心管处理 掏眼异径接头是处理仪器在孔内被卡的专用工具，如图8-62所示。使用时，将掏眼异径接头和岩心管连接，将电缆穿过孔眼，然后用钻杆连接起来缓慢下至仪器头部，轻轻罩套，并以便拉动电缆使仪器导入岩心管中，挤出卡塞物后，仪器和电缆即可提出孔外。














图8—62 用掏眼异径接头加岩心管处理
1—掏眼异径接头 2—通电缆孔 3—岩心管 4—钻杆 5—电缆 6—仪器

2.用捞电缆接头处理 当仪器在孔内卡夹比较严重时，则用捞电缆接头进行处理，如图8-63所示。使用时，将绞车上的电缆全部放开，把电缆接头上的钢丝绳套圈顺电缆套入，然后将电缆接头与钻杆连接，再把电缆拉紧，用慢速下降钻具。下降时，如电缆向下使劲，可轻轻串动，以防把电缆卡断然。套圈在降到距孔内仪器5~10m处，慢慢提升钻具。如果有劲，可上下串动，缓慢地把被挤夹在孔内的仪器取上。如果提拉无效，可把电缆接头下降到仪器顶部，用力提拉，电缆就会在下部拉断，然后用岩心管套取其余部份。


















图8—63 用电缆接头处理
1—上接头 2—铁楔子 3—钢丝绳（直径9~12MM）4—下接头
5爆破筒的尺寸规格：
一般计算方法，可按求体积公式计算即：
爆破筒的体积V=C/r (15-1)
爆破筒的长度L=4V/πd2 （15-2）
式中：C——炸药量；
r——炸药比重；
d——爆破筒内径

注意事项
1.探孔后，再向孔内下入炸药筒；
2.起爆时，千斤顶周围和套管倾斜方向（指斜孔时）绝对禁止站人；
3.为了防止套管底部被炸坏，爆破筒放入位置应低于套管下端1~1.5m；
爆炸筒的重量较轻，可采用在爆炸筒下悬挂重物。
5.爆破时，应严格遵守爆破规程，必须由熟练爆破技术的人员操作；
6.为了能更好地发挥爆破功效，可依需要震动的方向设计聚能爆炸筒；
7.为了爆炸可靠起见，在一个爆炸筒中应并联两个电阻相同的电雷管；
8.爆炸筒应在地表先做密封性能试验。






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钻孔打中心钻：
1、中心钻用于孔加工的预制精确定位，引导麻花钻进行孔加工，减少误差，为钻孔精确定位。
2、中心钻用于轴类等零件端面上的中心孔加工，切削轻快、排屑好。
3、中心钻有两种型式：A型：不带护锥的中心钻；B型：带护锥的中心钻。加工直径d=2-10mm的中心孔时通常采用不带护锥的中心钻（A型），工序较长、精度要求较高的工件，为了避免60度定心锥被损坏，一般采用带护锥的中心钻（B型）。
4、中心孔是轴类工件在顶尖上安装的定位基面。中心孔的60°锥孔与顶尖上的60°锥面相配合；里端的小圆孔，为保证锥孔与顶尖锥面配合贴切并可存储少量润滑油。中心孔常见的有A型和B型。A型中心孔只有60°锥孔。B型中心孔外端的120°锥面又称保护锥面，用以保护60°锥孔的外缘不被碰坏。A型和B型中心孔分别用相应的中心钻在车床或专用机床上加工。加工中心孔之前应先将轴的端面车平，防止中心钻折断，标准中心钻的峰角一般为118度。
5、钻孔是指用钻头在实体材料上加工出孔的操作。

摘要：钻井卡钻事故自从有钻井勘探那一天起，就是围绕井队的一个难题。给井队造成了巨大的人力物力及经济上的损失。其实有些卡钻事故只要我们细心的面对还是能够避免的。综合自己在钻台上十几年的工作经历，根据井下卡钻事故的特征并结合现场经验，特从司钻操作者的角度来分析一下预防措施以减少事故的发生。关键词：井下卡钻事故；故障分析；预防为主中图分类号：TE28 文献标识码：B 文章编号：1009-9166（2011）0011(C)-0167-01引言：井下卡钻事故主要分为九种即：粘吸卡钻、坍塌卡钻、沉沙卡钻、缩径卡钻、键槽卡钻、泥包卡钻、落物卡钻、干钻卡钻、水泥卡钻。（剩余1939字）

钻井过程中由于遇到特殊地层、钻井液的类型与性能选择不当，井身质量较差等原因，造成井下遇阻、遇卡、井漏、溢流等情况而不能维持正常钻进；由于检查不周、违章操作、处理井下复杂情况的措施不当而造成的卡钻、钻具脱落以及井喷等事故都属于钻井复杂情况。井下复杂事故具体包括井漏、黏吸卡钻、井壁坍塌卡钻、砂桥卡钻、缩径卡钻、泥包卡钻、落物卡钻、干钻卡钻、水泥卡钻等。 井下复杂事故给钻井工程带来很大困难，它降低了钻井效率，增加了钻井成本，严重的甚至还会导致井的报废。因此，首先要根据所钻井的具体条件，采取有效措施，尽量避免事故的发生。其次，是在出现井下复杂情况或发生钻井事故后，要认真分析、判断其原因与性质，制定出相应的处理措施，科学地进行处理，不使其扩大与恶化（王建学等，2006）。 （一）井漏 井漏是指在钻井或修井等作业过程中，工作流体（钻井液、修井液、固井水泥浆等）漏入地层的一种井下复杂情况。井漏的直观表现是地面钻井液液面的下降，或井口无钻井液返出，或井口钻井液返出量小于砧井液排量。 井漏发生后，首先要确定漏层位置，第二步确定漏层压力，第三确定漏失通道的性质，最后结合现场实际情况，确定处理井漏的具体方法和施工方案。 井漏的处理不可缺少堵漏材料，国内外堵漏材料的品种很多，依据作用的机理可分为无机胶凝堵漏材料、桥接堵漏材料、高失水堵漏材料、暂堵材料和化学堵漏材料等几大类。 （二）黏吸卡钻 由于钻具被井壁滤饼黏附和吸附而不能自由活动的现象称为黏吸卡钻，黏吸卡钻是钻井过程中最常见的卡钻事故。 黏吸卡钻发生之后，可以采取强力活动、震击解卡与浸泡解卡剂等方法处理。 （三）井壁坍塌卡钻 因井壁不稳定、井壁岩石碎块落入井内卡住钻具的现象。坍塌卡钻是卡钻事故中性质最为恶劣的一种事故。 坍塌卡钻发生后，可以采取泥浆泵循环、强力活动、震击、注解卡剂等方式处理。 （四）砂桥卡钻 井内的岩屑下沉至井底或滞留在井段某处，堵塞环空，埋住钻头与部分钻具形成的卡钻称为砂桥卡钻，也称为沉砂卡钻，其性质和坍塌卡钻差不多，其危害较黏吸卡钻更甚。 砂桥卡粘的性质和处理方法与坍塌卡钻相似，处理方法上不同的是：若倒扣成本太高或无法进行倒扣，可以进行侧钻。