云南万龙山锌锡矿勘探项目钻探复杂孔内事故的处理和原因分析

高启贵，翁少海，夏东，谭靖，舒智

（四川冶金地质勘查局606地质大队，四川 成都 611730）

万龙山锌锡矿勘探区域，钻进时遇到泥沙夹层、滑石层、绿泥石片岩等不稳定地层，地层破碎，软硬互层多且厚度大，钻孔漏失严重，这给我们钻探施工带很大的影响，在项目钻探施工过程中，由于地层复杂和操作失误，发生多起孔内事故，而且在事故处理过程中又发生严重复杂的孔内事故，通过大家集思广益，群策群力，精心操作，最后成功地处理好全部孔内事故，从而保证该项目顺利完工和工程质量[1]。

1 ZK1621钻孔的孔内事故

1.1 事故情况简述

该钻孔设计孔深：840.00m，倾角：90°。在施工过程中接连发生两起不同类型事故：HQ口径钻至目的位置，换径坐管扫孔过程中在416m附近发生钻孔偏斜事故；钻孔偏斜事故发生后，换HQ钻具扫孔时，又发生钻具上扩孔器断裂，钻具遗留在孔内无法打捞[2]。钻孔偏斜事故位置拐角度数较大，导致钻具在事故位置的弯曲度较大，最终致使钻具断裂。

1.2 事故处理情况

考虑到水泥的候凝时间较长，还有成功率不高等因素，最终采取消磨孔内事故钻具的方法，经过4个班的处理，消耗两个HQ金刚石钻头，最终消磨掉事故钻具，并钻至424m处换径。NQ口径施工时，严格要求机台操作按规定的参数施工，加强冲洗液管理和事故预防等工作，最终顺利终孔，事故处理时间达到10天。

1.3 事故原因分析总结

由于钻孔设计较深，为了保证钻孔的成功率，设计了较长的HQ孔段，而未对机台强调长孔段裸眼施工的孔内安全注意事项，换径坐管辅助工作不到位，地层稳定性判断不清楚等。钻孔偏斜事故主要原因如下：

（1）HQ孔段较长，长孔段长时间的裸眼施工，导致孔内不稳定地层的稳定临界点被破坏。

（2）HQ孔段穿越多层泥沙夹层、滑石层、绿泥石片岩等不稳定地层，稳定临界点破坏后，升管即出现少量坍塌架桥。

（3）三个班之间冲洗液使用不统一，各班辅助工作不到位：泥浆池内岩粉清理不及时，导致钻孔内存在大量岩粉，停泵后升降管必然遇阻；长时间长孔段裸眼钻进，未进行主动划眼，没有及时释放孔内不稳定的危险。

（4）换径坐管前辅助工作不到位，深孔换径时间长，未注浓浆排净孔内岩粉及稳定孔壁；明知升管有负荷，也未先用钻具扫孔划眼而直接用跟管钻头扫孔。

2 ZK2417钻孔的孔内事故

2.1 事故情况简述

钻孔设计深度：700m，倾角/方位：88°/90°。ZK2417钻孔2016年6月15日夜班下班前，钻至654m，交班前停钻修水泵；6月16日白班接班，继续修水泵，至9：30水泵修好，停泵修理时间共约2个小时。给水扫孔，孔内负荷重，遂向上扫孔，向上扫至494m处，孔内无负荷，提升钻具至套管位置，再向下扫孔。在494m～497m段反复出现坍塌现象，且无法继续像下扫；6月16日夜班扫孔至496.60m时脱扣，更换脱扣位置钻杆向下扫孔至497.10m时发生烧钻事故。后经多次更换钻头扫孔，耗时5个班时均无法扫通494m～497m孔段。

2.2 事故处理情况

经分析494.20m～498.40m的松软泥石风化层已严重坍塌，项目部决定采取分段灌注水泥的方法逐步固化此孔段。6月19日白班，降钻杆至494.80m位置，灌注水泥浆，水泥浆灌注孔段448m～495m。

6月21日15：30开始扫水泥塞，至6月22日17：00，扫完水泥，并扫孔至495.40m，感觉水泵异常，提升钻具修水泵交班。夜班接班后，降钻具至495.40m处扫孔，胎体不出刃，无法进尺。升管检查钻具正常，继续降钻具至495.40m处扫孔，感觉是之前烧钻的胎体，无法进尺。6月23日白班，继续从495.40m处扫孔至496m，再次发生烧钻事故，升管换钻具磨事故钻头。夜班磨穿事故钻头后向下扫孔至496.40m，扫孔困难。6月24日至6月30日14：00，均采用干抓孔内岩粉，垮塌掉块等，抓至503.50m。6月30日17：00，降NQ钻杆至527m处灌水泥浆，水泥浆灌注孔段438m～527m。7月2日10：00，从孔深438m开始扫水泥。7月3日，扫水泥柱至503.30m处发现扫偏。且无法扫回原孔，经商议，按新孔眼继续向下钻进至终孔。该孔从6月3日开孔，至7月10日终孔，历时38天，其中事故处理时间达23天，处理事故时间比例高达60%。

2.3 事故原因分析总结

（1）494.20m～498.40m孔段为松软泥石风化层，易坍塌。

（2）正常钻进期间岩粉清理不及时。

（3）长时间停泵维修，未提升钻具至安全位置。维修期间也未按要求活动钻具预防卡钻。

（4）钻杆检查不到位，在发生多次烧钻事故后才由某个班发现有一根钻杆上有一处较大的水口。

（5）扫孔操作不当，操作人员明知494.20m～498.40m为松软泥石风化层，还在使用大泵量高钻速在此位置扫孔，严重冲刷、扰动了此段地层，导致坍塌。