地质岩心钻探施工中吸附卡钻事故处理分析
发表时间：2020-04-08T02:58:11.132Z 来源：《防护工程》2020年1期作者：姜右吉[导读] 在社会经济持续高速化发展下，对资源的需求不断加大，对地质资源的勘查技术要求更高。

湖南省有色地质勘查局二四五队湖南吉首 416000
摘要：在社会经济持续高速化发展下，对资源的需求不断加大，对地质资源的勘查技术要求更高。

在当前，我国地质岩心钻探技术研究已经取得较大进步，并愈加标准化、精细化，在这个趋势下为有效的提升资源勘查的质量，提高我国地质勘查工作的效率，我们还需更深入的研究地质岩心钻探施工阶段存在的问题，对吸附卡钻事故问题的有效处理，确保钻孔施工的效率和质量。

下面就对其进行分析。

关键词：地质岩心；钻探技术；卡钻事故
前言：我国是一个资源大国，但由于人口较多，使得资源人均占有率较低，从人均占有量进行分析，资源相对匮乏，在经济快速的发展中，资源需求巨大。

因此我国已加强资源保护，在保护过程中，还需积极的探索研发新的资源勘探技术，确保我国资源供应，促使我国资源的可持续化发展。

1 地质岩心钻探施工技术的概述
地质岩心钻探技术主要是利用钻探设备和工具对地壳岩石以及土层进行破碎，从而在地壳中形成一个直径较小、深度较大的钻孔可采取岩心来了解地层深部地质情况。

在正式施工的时候，钻探孔通常是在150mm内，需要结合实际施工情况，更换不同大小的钻头，进而获取不同孔径的钻孔。

岩心钻探技术主要是钻到深度不同岩体中，分析岩心、矿样，将其作为地质开采的依据。

在19世纪后期，我国就对该技术应用，但受条件所限勘探设备主要是从西方国家所采购的。

在20世纪中期，我国自主研发岩心钻探的设备，摆脱对国外设备的依赖，在当前我国大量应用的岩心钻探的技术，仍存在技术的不先进，在一定程度上增加了成本。

岩心钻探技术在当前虽获取政策方面的扶持，但是并未得到实质性进展，技术进展缓慢，在钻探施工中事故问题的频繁出现。

要求加强对岩心钻探技术的优化，全面提高岩心钻探效率。

2 吸附卡钻的成因分析
在地质岩心的钻探阶段，尤其是深孔的施工受到复杂地层因素的影响，经常会出现孔内吸附卡钻的问题。

吸附卡钻的问题主要是在产生卡钻问题后，泵压就会处在正常状态，泥浆能够正常的循环，没有孔壁的坍塌和岩屑的沉淀，提拉钻杆，使得伸长活动距离的减小，在达到一定范围后就会停止，钻具在孔内不能正常活动。

在钻杆处在运动状态时，滤饼与钻杆之间存在着一定水分子进行作用，促使两者之间保持一定距离。

在这个过程中，两者之间只有摩阻力，没有吸附力。

若是钻杆处在静止状态下，孔内的泥浆液柱静压力与地层压力差，孔越深，压差就越大。

对钻杆横向力则是更大，使得钻杆贴近孔壁，在岩心钻探施工的时候，产生孔斜，钻杆因为自身重力的水平力，压向孔壁的下侧，而钻杆贴向孔壁，促使钻杆与滤饼的间隙达到正负电荷吸附的范围，产生吸附作用，产生最终的卡钻问题。

3 吸附卡钻事故处理的方法分析
吸附卡钻作为地质岩心在言谈施工的常见事故，在深孔施工阶段比较常见。

就其处理过程的及时、科学、正确与否之间会直接影响到工程施工效率和进度。

总而言之，就地质岩心钻探施工阶段的吸附卡钻事故问题的处理方法主要有下面几点：
第一，在地质岩心的钻探施工阶段，在钻杆吸附之后，我们需要严格按照有关规范要求采用稀泥浆进行大泵量的循环，对钻杆进行上下窜动操作，在确保设备安全的基础上进行起拔，若是升降机提升能力的不够，还需要应用吊车、千斤顶的方式，对其拉力进行增强，经过借助钻杆伸张、收缩、振动的作用，引起泥浆在孔内进行横向的冲击，在伸缩作用下，钻杆会滤饼瞬间形成微小的间隙。

第二，碱水浴解卡方法。

碱水浴是解除地质岩心钻探施工吸附卡钻的有效方法，主要原理是采取碱水的效能，降低泥浆的粘滞性，在施工阶段出现吸附卡钻之后，应用2%-3%的纯碱水溶液对其进行水浴处理，这个方法需要在卡钻的初期进行效果好，一般在2-10小时就能够完成解卡，碱水不破坏孔内泥浆，在解卡之后的泥浆还可以使用，所以这个方法的解卡较快，成本相对较低。

第三，原油浴解卡方法。

原油浴主要是采用天然原油、柴油混合液在泥浆泵的高压作用下，压送到卡钻孔段，一般高出卡钻位置的50-100米。

因为原油表面的张力比较小，附着力较强，可以顺利浸入粘附微小的空隙，在粘黏物颗粒周围包闪一层油膜，辅助驱动粘黏物的上升，腐蚀破坏滤饼和钻具粘附力，进而解除卡钻的问题。

4 施工方法步骤和要求施工准备
第一，计算出被卡位置，利用钻机自反出上部未卡钻具。

第二，孔径和孔内被卡钻具，选择满足要求的套铣头、套铣筒、钻具组合。

第三，下套铣筒之前，被卡钻具上部孔眼应该顺畅无阻，在下套铣管柱速度应该控制在0.3m/s以内，严禁顿钻溜钻的问题出现。

如果遇到了阻碍，需要起钻，采用钻头加岩心管下钻扫孔的方式，使得孔眼的无阻，再下套铣管柱。

利用套铣转动逐步把吸附在钻具上的泥皮和水化后的粘土进行去除，再下入同径反丝钻具，反出下部钻具，反复如此，直到解除本次事故
5 吸附卡钻事故问题的预防措施
第一，保证钻孔内的稳定性，对钻进的参数设置进行准确把控，在钻进阶段，尽可能的采取大泵量，并且在正式施工阶段，为有效确保钻孔轴线垂直度，采取扶正器等方式，避免设备倾斜。

第二，保证钻探设备的各性能完好性，在施工阶段，有关人员还需全面的检查钻探设备，若是遇到孔内实施设备检修的时候，需要不定时的活动进行钻具，不能让钻具在孔内静止时间过长，保持孔内泥浆的循环顺畅。

第三，在钻探阶段，施工人员需要对吸附卡钻事故操作和预防进行落实，分析和判断施工可能产生的吸附卡钻事故，做好有关的预案工作。

在正式施工阶段，严格依据规范要求进行操作，掌握孔内情况，若是产生事故问题，需要及时的采取科学合理的处理方法。

结束语：
总之，在地质勘探、资源开采的过程中，我们需要进行地质岩心钻探施工，钻探施工常在复杂的地质条件下进行，因为诸多因素，使得钻探阶段极易产生吸附卡钻的问题，所以我们需要分析其问题出现的原因，采取有针对性的解决方法，全面的提升钻孔施工效率和质量。

参考文献：
[1]地质矿产部、国家统计局.1997.地质勘查统计主要指标解释（地发〔1997〕175号文）
[2]建筑材料工业部地质公司.1982.建材地质勘探钻孔质量标准:1-10
[3]中国建筑材料工业地质勘查中心.1993.建材地质岩心钻探规程:63-68
[4]中华人民共和国国土资源部.2010.地质岩心钻探规程(DZ/T0227-2010),北京,中国标准出版社:41-51
[5]中华人民共和国煤炭工业部.2008.煤炭地质勘查钻孔质量标准（MT/T1042-2007）,煤炭工业出版社:4-10。