2023地质钻探孔内事故预防与处理技术规程

地质钻探孔内事故预防与处理技术规程PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次范围 1规性用件 1术和义 1孔复情与故类 2内杂况类 2内故类 2一要求 4本求 4全定 4孔复情预处理 5孔失 5孔水 5孔塌块 6孔径 6孔径 7角化超标 8内渣 8具漏 9口物 9钻事预处理 10具断 10具扣 107.3117.4头落 11卡事预处理 12塌块钻 12差钻 13径钻 13槽钻 14桥钻 14包钻 15物钻 15形钻 16埋事预处理 16塌钻 16渣钻 17钻故防理 18管故防理 19套脱扣 19套断裂 19套卡夹 20套挤毁 21心故防理 21岩堵塞 21岩脱落 22绳取打失败 22井故防理 23探卡埋 23绳断落 23内故用理法 24钻起拔 24起器拔 24丝打捞 24可式捞打捞 25可式扣矛捞 25可式捞打捞 25可式扣筒捞 25一抓捞打捞 25捞打捞 26强打捞 26反杆 26爆松扣 2614.13割管 2614.14爆切割 2714.15套铣 2714.16磨铣 2714.17震击 27浸解卡 28侧绕障 28附 录 A（料）见孔内事处工规及结构 29附 录 B（范）用解液类浸解程序 37附 录 C（范）点估方法 40参考献 42PAGEPAGE42地质钻探孔内事故预防与处理技术规程范围本文件适用于地质钻探孔内复杂情况和事故的预防处理，其他钻探工程领域可参照执行。（AQ2004-2005 DZ/T0227-2010 SY/T5361-2014 3.1孔内复杂情况downholeproblem孔内出现的影响钻进作业的不利地质情况和异常工况。3.2孔内事故downholeincident钻探施工过程中，因孔内复杂情况或人为因素导致钻进作业中断的情况。3.3反钻杆unscrewingandputtingupdrillingtube旋动松开孔内钻杆接头螺纹，将上部钻杆提出孔内的作业过程。3.4侧钻绕障sidetrack在事故钻具以上孔段的一侧钻出新孔，避开事故钻具的作业过程。3.5卡点stuckpoint孔内管柱被卡段最上端位置。3.6全角变化率theoverallanglechangerate单位长度的孔身轴线在三维空间的角度变化。孔内复杂情况种类见表1。表1 孔内杂况类种类描述钻孔漏失泵入孔内的冲洗液部分或全部流入地层，影响钻进作业，危及钻孔安全。钻孔涌水地层中的流体流入钻孔内，甚至涌出孔口，干扰钻进作业正常进行。钻孔坍塌掉块在松散、破碎及应力异常等不稳定地层，孔壁易发生坍塌、掉块，存在孔内事故隐患。钻孔缩径在遇水膨胀的水敏性地层或易蠕变地层，钻孔直径变小，可能导致冲洗液循环压力异常升高、孔内压力激动、地层漏失、回转阻力增大和卡钻等，影响钻进作业。钻孔超径在水敏、水化、水溶、松散等不稳定地层，钻孔直径变大，影响冲洗液循环排渣，严重时可引起钻具折断、沉渣埋钻等事故。全角变化率超标钻孔轨迹局部发生较大弯曲，回转扭矩和摩擦阻力增加，存在钻具折断风险，绳索取心内管总成投放与打捞困难等，影响钻进作业正常进行。孔内沉渣孔内岩粉、钻屑过多，或地层中的流砂、涌砂沉淀孔底，影响钻进作业正常进行。钻具刺漏高压冲洗液将孔内钻杆、岩心管和接头等刺裂、刺漏，可能导致钻具折断和烧钻事故。孔口落物从孔口向孔内掉落扳手、螺栓和螺母等异物，影响钻进作业正常进行。其他地层蠕变、高地应力、高地温、低地温、溶洞等引起的，影响钻进作业的其他孔内复杂情况。孔内事故种类见表2。表2 孔内故类种类描述钻具事故钻具折断钻具在孔内发生折断。钻具脱扣孔内钻具螺纹松脱，下部钻具脱落。跑钻提下钻过程中，因操作失误、机械失灵、抽吸或脱扣等原因，造成钻具失控掉落孔底。钻头脱落钻头整体或部件脱落孔内。卡钻事故坍塌掉块卡钻孔壁坍塌、掉块造成卡钻，导致钻进作业中断。压差卡钻一部分钻柱的侧面嵌入孔壁泥皮中，使钻柱周围液体压力分布不均，产生的压差将钻柱粘附在孔壁上，造成卡钻，导致钻进作业中断。缩径卡钻地层蠕变或遇水膨胀等，使钻孔直径变小引起卡钻，导致钻进作业中断。键槽卡钻孔壁因非外平钻柱反复磨、刮，形成沟槽引起卡钻，导致钻进作业中断。砂桥卡钻岩屑在孔径变化处架桥堆积引起卡钻，导致钻进作业中断。泥包卡钻冲洗液与岩屑的混合物包裹钻头、扩孔器或扶正器等引起卡钻，导致钻进作业中断。落物卡钻孔口工具及异物掉入孔内引起卡钻，导致钻进作业中断。楔形卡钻因钻头外径磨损，钻孔直径逐渐缩小，新钻头下入时发生卡钻，导致钻进作业中断。埋钻事故坍塌埋钻孔壁坍塌物等埋住孔底钻具，不能转动、提升，冲洗液无法循环，导致钻进作业中断。沉渣埋钻粗径钻具在孔底被岩屑、流砂等埋住，不能转动、提升，冲洗液无法循环，导致钻进作业中断。烧钻事故套管事故套管脱扣孔内套管被钻杆反复敲击，螺纹松动、脱开。套管断裂孔内套管因磨损或过载等发生断裂。套管卡夹孔内套管因孔壁坍塌或钻孔缩径等受卡，导致正常的套管下放、回收作业中断。套管挤毁孔内套管因抗挤毁强度不足等发生挤毁。取心事故岩心堵塞钻进中，岩心无法顺利进入岩心管，导致岩心磨耗灭失。岩心脱落提钻取心时，岩心从岩心管脱落，导致岩心磨耗灭失或不能正常钻进作业。绳索取心打捞失败被迫提钻。测井事故探管卡埋地球物理测井、钻探测斜等作业中，发生探管卡阻或被岩屑、孔壁坍塌物埋住，导致作业中断。绳缆断落）5DZ/T0227-2010AQ2004-20051mAPI5mlAPI6.3.1；6.3.3；见.1.。7.1.4）。跑钻磨铣。见.3.。见.3.。见6..。见.4.。见.4.。见.9.。见.9.。每次提钻后，应对钻头和扩孔器外径进行测量，发现磨损超标（见DZ/T0227-2010，8.3.5规定）见.1.。见1.1。套管鞋起下套管时，阻力明显增大。0.3mm～0.5mm；0.3mm～0.5mm；0.3mm～0.5mm砂桥；SY/T5361-2014100mm～200mm（A.1。1m～2m2～32m～3m13.3.41m～2m1.5～23～3.5A.3。1m～2m20mm～40mm1/4A.4。1m～2m1.5～23～3.5。1m～2m20mm～40mm1/4A.6。1m～2m1m～2mA.7。3m～5m0.5m～1m90反钻杆（C）割管A.8。40r/min～50r/min40r/min～50r/min套铣结构参见附录A.9。3m～5m2m。磨铣A.10。1m～2m20min～30min3100mm～200mm，停止回转；停泵2min～3min后继续磨铣作业。震击A.11。B。（C）100m1h～2h12h～16h附 录 A（资料性）常见孔内事故处理工具规格及结构丝锥丝锥如图A.1，其规格及结构见表A.1。a）锥 b）偏水公锥c）带引鞋母锥图A.1 丝锥表A.1 丝锥格结构名称规格mm结构和适用范围12～4422～44公锥常见有普通公锥和偏水眼公锥，结构如图A.1a、A.1b所示。可用于内径打捞钻38～58杆、套管、岩心管等。公锥螺纹分右旋螺纹与左旋螺纹，接头螺纹与打捞螺纹旋向一44～64打捞公锥致，与正、反扣钻杆配合使用，可用于不同的打捞工艺。公锥由高强度合金钢锻料车53～73制，并经过渗碳、淬火、回火，硬度达60HRC～65HRC。公锥开有轴向切削槽，便于69～89造扣。偏水眼公锥用于打捞倒向孔壁一侧的事故钻杆。77～10097～11727～47结构如图A.1c所示。用于外径打捞钻杆、岩心管等。母锥螺纹分右旋螺纹与左旋螺打捞母锥40～64纹，接头螺纹与打捞螺纹旋向一致，与正、反扣钻杆配合使用，可用于不同的打捞工50～77艺。可选带引鞋。母锥由高强度合金钢锻料车制，并经过渗碳、淬火、回火，硬度达60HRC～65HRC，开有轴向切削槽，便于造扣。可退式打捞矛如图A.2，其规格及结构见表A.2。图A.2 可退打矛表A.2 可退打矛格结构型号打捞落物内径尺寸mm引锥外径mm抗拉载荷kN结构和适用范围DLM6046～6244270A.2捞工具。DLM7354～7352430可退式倒扣捞矛如图A.3，其规格及结构见表A.3。图A.3 可退倒捞矛表A.3 可退倒捞规及构型号尺寸mm引锥外径mm抗拉载荷kN倒扣扭矩kN.m结构和适用范围KDLM7362～78612007.7A.3捞工具。KDLM8976～917028015可退式打捞筒如图A.4，其规格及结构见表A.4。图A.4 可退打筒表A.4 可退打筒格结构型号筒体外径mm螺旋卡瓦打捞落物最大外径尺寸mm篮状卡瓦打捞落物最大外径尺寸mm结构和适用范围LT-T89896550打捞筒用于外径打捞孔内钻杆、岩心管等。常见有螺旋卡瓦打捞筒与篮状A.4a所示。打捞筒采用中心通孔构造，打捞后可以开泵循环，帮助解卡。打捞起拔失败后可退出打捞工具。LT-T1021027363LT-T1051058269LT-T1101108873可退式倒扣捞筒如图A.5，其规格及结构见表A.5。图A.5 可退倒捞筒表A.5 可退倒捞规及构型号外径mm打捞落物外径mm许用提拉负荷kN许用倒扣拉力kN结构和适用范围DLT-T489547～49250117.7可退式倒扣捞筒用于外径打捞孔内钻A.5打捞起拔失败后可退出打捞工具。DLT-T6010559～61350147.1DLT-T7311472～74420176.5DLT-T8913488～91500176.5一把抓打捞筒如图A.6，其规格及结构见表A.6。图A.6 一把打筒表A.6 一把打筒格结构型号筒体外径mm长度mm齿数结构和适用范围YBZ737310006A.6容易加工的常用打捞工具。专门用于打捞孔底不规则的小件落物，如钢球、螺栓、螺母、扳手等。YBZ919110008YBZ114114100010YBZ146146100010强磁打捞器如图A.7，其规格及结构见表A.7。图A.7 强磁捞器表A.7 强磁捞规及构型号筒体外径mm最大吸力N适用口径mm结构和适用范围QC555530060结构如图A.7所示。主要用于地质钻探工作中打捞孔内小件落物。QC737350076QC868670096～110QC1001001000110～135QC1251251500135～165内割刀內割刀如图A.8，其规格及结构见表A.8。a）机械式内割刀b）水力内割刀图A.8 内割刀表A.8 内割规及构名称规格割管直径mm割管壁厚mm结构和适用范围机械式内割刀GD7371～735A.8a、图A.8bGD8989～916GD114114～1207GD140120～1409水力内割刀SGD7168～718SGD8989～918SGD114102～1148套铣管套铣管如图A.9，其规格及结构见表A.9。图A.9 套铣管表A.9 套铣规及构型号外径mm内径mm壁厚mm套铣尺寸mm适用口径结构和适用范围TXG898979573NA.9孔内事故。TXG114114978.591HTXG1391391219114P磨铣工具如图A.10，其规格及结构见表A.10。a)磨鞋 b)领磨鞋c) 图A.10 磨铣具表A.10 磨铣具格结构名称型号外径mm磨铣尺寸mm适用口径领眼长度mm结构和适用范围磨鞋MX7675-N-A.10a以及其它不稳定落物。MX9695-H-MX122120-P-领眼磨鞋LY757373N150A.10b他打捞工具处理。LY959191H150LY120114114P200锥形磨鞋ZM767373N-A.10c30呈翼状。ZM969191H-ZM120114114P-常见液压震击器如图A.11，其规格及结构见表A.11。图A.11 液压击器表A.11 液压击规及构型号外径mm内径mm行程mm最大工作扭矩kN.m最大震击提拉载荷kN最大抗拉载荷kN密封压力MPa外筒螺纹紧扣扭矩kN.m闭合总长mm结构和适用范围GS7373202163100250201.961724A.11与“油缸”之间的空隙内注满了液压油，上提钻具时，液压油沿活塞环的开口间隙泄漏，对活塞的向上运动产生液阻，为上部钻具弹性变形提供了足够的时间，当活上部钻具贮存的弹性势能获得释放，巨大的动载荷带动震击杆上的震击垫向上运动，并打击在上缸套的下端面，产生了向上震击。GS8080252163120300202.451724GS8989282163.5150400202.941724GS9595283054150500203.921724YSJ40102322295176600204.91804附 录 B（资料性）常用解卡液种类与浸泡解卡程序HCl)CaCl2CO23%～5Na+2%～31:1～1:2SR-301m3=1:6:0.。（5（%～05%～5（2～5%；S-0（1%5%AS-0（～6%OP-0（1～5%OT（2～10.5gc32.30g/cm3推荐使用的常用解卡液组份材料如下：现场配制解卡液的步骤如下：5min～15min。解卡液用量𝑄为管外用量𝑄1与管内用量𝑄2的总和；遇钻孔或管柱变径较大时，应分段计算。具体BB）B.）𝑄（B.1）11221„„„„„（B.）31 23式中：

222„„„„„„„„B.）𝑄m3；m3；m3；—管路系统耗损附加系数，一般取1.1～1.15；1—钻孔扩径系数；1—钻孔直径，m；2m；3m；1—管外浸泡液上升高度（一般为卡点位置以上50m～100m），m；2—管内浸泡液高度，m。现场配置解卡液应注意以下事项：卡钻部位为卡点以下的局部孔段。卡点确定方法参见附录C。灌注解卡液前，现场应做好以下