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钻机施工埋钻的原因和处理方法

在旋挖钻机大口径施工过程中,塌孔埋钻、抱钻事故时有发生,但是事故发生的原因、事故状况和现场条件并不相同,因此采取的措施也不尽相同,有时可能需要使用几种处理的方法。本文着重描述埋钻的处理方法,并对处理工具进行了详细的描述，顺昌钻井在钻机施工中有着丰富的经验，下面来与大家分享一下埋钻后的处理，有喜欢的可以收藏。

一、埋钻事故产生的原因

（1）松散的砂层、卵石层孔壁坍塌造成埋钻。

一是在松散的地层进行成孔，泥浆比重小，不足以支撑孔壁，可能造成孔壁坍塌；二是由于地下水位很低，泥浆黏度小，在松散的卵石层，很可能造成孔内突然水位下降，孔壁不稳造成坍塌。

（2）致密的砂层、粘土层孔底真空引起抱钻。

在钻进致密的砂层、粘土层时，由于钻头未及时修补或磨损过快，钻头边缘垫块磨损严重，再加上粘土缩颈或悬浮的砂下沉，钻头周边与孔壁之间没有间隙，形成活塞效应，使得钻头难以提出从而抱钻。

（3）钻进过深，摩擦力大于提拔力而造成的抱钻。

夜里施工时，人员处在困乏状态，很容易使钻进进尺过大，造成钻头底部干烧烧结，再加上侧壁摩擦力过大造成埋钻。泥浆质量有问题时会导致沉渣过多，如机手缺乏经验，清渣时由于负载轻、钻进太深，也会导致埋钻。

（4）地层水位过高，形成水的负压造成埋钻。

在地下水位较高的地层施工时，必须控制水头高度。如在钻800mm的基孔时，每次钻头提出地面，孔内泥浆面就会下落3m左右，如果地下水位高于3m，就会形成负压，孔壁在*负压下会发生坍塌甚至埋钻。

（5）上部回填过厚，护筒底部坍塌造成埋钻。

有些基桩需在厚回填层上施工，而回填层又不密实，粘聚力很小，当使用较短护筒时，护筒底部回填受变水位影响，粘聚力几乎消失，从而造成桩孔上口坍塌埋钻。

（6）钻机出现故障，钻头钻杆不能取出造成埋钻。

钻机发生故障或钢丝绳断裂，钻杆未能及时提出，钻头在孔底时间过长，孔壁因长时间浸泡而坍塌。

埋钻事故的处理

埋钻或抱钻事故发生后，应及时调整泥浆性能，控制事故继续扩大，并及时分析原因采取相应措施，以免错过处理时机。埋钻的处理可以总结成“清、透、顶、炸、扩、捞、砸、挖”等方法和步骤。

1、沉渣的处理

“清”即清渣洗孔。清渣可用正反循环、高喷或用洗井管空压机进行，清渣应根据地层确定泥浆质量和所用清孔设备，避免造成捞钻过程中二次塌孔事故的发生。

2、钻杆钻头的打捞

(1)有些情况下，处理埋钻事故的关键是疏通孔底与钻头上部之间的通道，使钻头底部与上部形成连通器，避免活塞效应，即为“透”。为了能够形成连通器，一般在孔边打几个比事故孔深的孔，用高压旋喷进行摆喷，如图2所示。用于通路形成，转动动力头同时增加主绳提拔力，有可能将钻杆和钻头一起提出。有的处理方案采用反循环钻机与扩孔钻头相结合。(2)“顶”即用千斤顶钻杆，是处理埋钻zui常用的力一法。用千斤顶需要有一个坚实的平台，并在钻杆上加焊千斤顶施力板，如图3所示。用3cm肋板与钻杆焊接，顶板与肋板及钻杆焊牢，并将2块顶板连接。工字钢采用60 x 100cm规格，并用连接板连接。千斤顶控制系统应联动加压。一般钻杆上部连接的卡环或直销，其所能承受的极限载荷为180kN左右，在千斤顶联动加压至150kN后，应逐步提高压力，并在每提高3到5kN压力后停滞1h左右，等待土层蠕变效应的发挥。加压的同时转动动力头。使用千斤顶的结果可能有几种:一是钻头钻杆全部顶出;二是钻头顶盖或斗门破坏，钻杆连同破坏的钻头顶出;三是钻杆内杆卡环或直销顶断，内杆和钻头留在孔内;四是钻杆从有旧裂痕处破裂，部分钻杆和钻头留在孔内。

(3)“炸”即孔底。如果洗孔后还不能提起，可以利用定位将钻头炸坏，提出钻杆，如图4所示。一般利用这种方法处理事故的基桩孔都已接近设计深度，经设计校验能够达到承载力要求，后可直接灌注。(4)“扩”即利用比钻头大10cm左右的扩孔钻头扩孔至钻头斗门以下，然后进行钻杆钻头的捞取。扩孔钻头可利用比原有护筒直径小10cm的护筒改制，改制力一法(5)打捞钻头或钻杆可以用“套、卡、钩”的力一法。如果是钻杆内心断裂，连钻杆带钻斗在孔内，扩孔和洗孔清渣后，可以下潜水员套住钻杆钻具。当埋深较浅时也可用钢筋支架套取钻杆，如埋钻较深时扩孔清理沉渣后可用卡板打捞器进行打捞，卡板打捞器如图6所示;当沉渣较厚时，也可制作套取器，如图7所示，将提引器用自制钢销固定在三节钻杆上，将锅底形打捞器也固定在同节钻杆上。打捞器直壁高度应大于钻头力一头高度，以保证其内所焊的钢丝绳能够清渣到位。清渣时钢丝绳套可固定在动力头上，以保证绳套与钻杆同步。普通钻头埋钻较浅时也可用下钩的力一式，使用焊接的刚性杆件，直接下钻勾住被埋钻斗的横梁，提出钻头。

(6)有些炸后深度不能达到要求或钻头顶断于孔内，可用冲击钻砸烂破损钻头，进行冲击钻进终孔。

(7)有些地区水位较深，且钻杆埋深较浅，可用人下开挖的方法处理埋钻。人工挖孔的尺寸应大于孔径20cm左右，zui后可用洛阳铲将钻头周圈掏空，使钻头顺利挖出。

钻探工作的基本要求

1. 水文地质钻探是以获取准确可靠的水文地质资料，满足地质设计要求，达到地质设计目的进行的，因此，要本着需要与可能的精神，在进行钻探设计和施工中采取切实可行的*方法与工艺，满足地质设计要求。同时，要努力提高地质、施工设计的准确程度，以便zui大限度地减少因设计不当而造成的损失。

2.在钻探工程施工的全过程中，都要始终贯彻“、、低耗、安全”和“质量*”的原则，推广应用钻探新设备、新方法、新工艺，提高经济效益。同时，在加强全面质量管理的活动中，既要反对单纯追求进尺，忽视工程质量的倾向，也要反对忽视安全和不注重经济效益，片面追求脱离实际可能或超越规程规范的技术要求。

3. 要搞好钻孔各项原始资料的记录与整理工作。提交的资料必须真实、准确、可靠，对伪造钻孔原始资料数据者，必须严肃处理。

地热资源的勘查技术现状

地球物理方法应用于地热探测具有悠久的历史，随着地热勘探向复杂山地、深部热储层、干热岩勘探开发等方向进军，地球物理技术在地热勘探开发中起的作用越来越大。其作用主要包括：①确定基底起伏、②隐伏断裂及岩浆的空间展布；③描述热储特征及圈定富集区；④检测干热岩热储改造特性等。

地热地球物理勘查技术是依据地热资源的岩石物理特征、地球物理相应特征，落实地热田的生-储-盖-控热构造等地质问题。圈定地热异常范围、热储空间分布特征；圈定隐伏岩浆岩及蚀变带分布；确定基底起伏及隐伏断裂的空间分布；确定勘查区地层结构、热储物性及岩性特征、富集区分布；确定干热岩人工造储体积、换热面积大小等。

地热地球物理勘查技术主要有：电（磁）勘探、重磁勘探、地震勘探、（人工地震、微地震、随钻地震）、遥感、测井等。利用电磁勘探解释断裂构造、热储异常范围与埋深、地热相关蚀变带、热储特征；利用重磁勘探解释断裂构造、热储异常范围与埋深、地热相关蚀变带；利用地震勘探较准确的圈定地层结构、热储埋深及断裂特征；利用微地震确定干热岩人工造储特征。

解决不同不同类型地热资源勘探开发问题，需要不同的地球物理技术流程与组合。常规地热能发育深度一般为200～3000m，其特点是地热水温度大于25℃，主要发育与岩石空隙中，依据构造成因可分为沉积盆地型与隆起山地型。以下对不同种类地热资源的物探技术进行说明。1、隆起山地型地热资源物探技术

隆起山地型对流高温地热资源主要分布于藏南、川西、滇西和中国台湾地区，中低温地热资源主要分布于东南沿海地区和胶东、辽东半岛。该类成因与温泉基本相同，不同的是由于地热水循环的动力条件不足和导通条件稍差而未能露出地表，埋藏在地下一定深度。已知大型水热系统都和断层广泛发育的地震活动区共生。该类型地热系统勘探的重点在于基底起伏特征分析、隐伏控热断裂带、复杂地表地球物理勘探技术应用、及地层典型特征的描述，采用的物探技术主要有遥感、直流电法、可控源电磁法、大地电磁法、高精度重磁法等

温泉开发的基础条件

温泉水量是温泉水(水量、水温和水质)三大要素之一，也是温泉开发成功和后续发展的基本命脉。

1.水量决定规模

毋庸置疑，一个温泉有多少出水量，决定了这个温泉的规模有多大。现在很多地方的温泉针对温泉水量不足有这样几个乱象：

一些开发商出于其他的目的，如圈地开发房地产等，不管温泉水量的大小，一圈地就是成百上千亩。另外为了其地产业在市场上的竞争，还打出“温泉入户”的招牌，其结果是可想而知的。

安徽巢湖某温泉，温泉日开采量只有600立方米，但为了开发商业别墅，擅自扩大温泉度假村的规模，共有300间客房，30多个温泉池。春夏天还好过，一到冬天便把一半的温泉池都挂上“淡季维修，恕不开放”的牌子，每天游客的投诉不断，导致了生意清冷，经营惨淡的结局。

现在国内很多地方的温泉由于水量不足就用自来水加热使假，这是个非常严重的问题。如果这种风刮下去，就会败坏整个行业的声誉。湖北孝感某温泉，温泉水量与度假村的规模严重不对称，为了维持正常经营，将锅炉架在比较隐蔽的地方，用湖水日夜加热，以补充温泉水量的不足，结果被武汉人员发现后生意锐减。

*，特定地质背景条件下生成的温泉资源虽可持续利用，但资源量是有限的。面对如何科学有效地利用好已有的温泉资源，开发商、政府和规划单位三方要携手合作，把将来的危机处理在上游。

开发商：温泉投资人在开发之前要负起环境和社会的责任，掌握该地温泉资源的*手资料，根据温泉水量开发相应的规模，为良性经营打基础。

政府：政府有关部门深入理解招商引资与资源保护的关系，制定相关政策和措施，指导开发商科学利用温泉资源，避免资源枯竭、地面沉降等危机的发生。

规划单位：有关专业旅游规划单位要从专业的角度，树立可持续发展的观念，正确引导开发商的开发思路，从资源的禀赋和市场的需求来科学规划，精心策划温泉项目。

打地热井时应注意的问题

属于可再生资源,它比燃煤,石油等一些能源不仅清洁,而且节能可以反复利用.它有自身的循环系统,可以不断的供给,所以从这方面来说,地热资源是取之不尽的,但是这些年地热资源的开采使用比较快,所以在用的同时,必须要注意这方面的情况,下面是一些关于地热井方面的注意问题讲解.

1,中国有的地方地热井出现过平均年水位下降10m左右甚至更多的状况.掠夺破坏性开采导致*利用难以为继.

2,防腐问题地热对金属腐蚀是普遍存在的而且很严重.地热水中zui常出现起主要作用的腐蚀成分是氯(CL)和溶解氧(0).氯离子半径小,穿透能力强,因此容易穿过金属表面已有的保护层造成对碳钢,不锈钢及其他合金强烈的缝隙腐蚀,孔蚀与应力腐蚀等.