图8—19 环状切铁钻头工作情况示意图
（a）1—岩心管 2—环状切铁钻头 3—导向杆 4—被磨灭的岩心管 （b）1—岩心管 2—环状切铁钻头导向框 3—事故钻杆 4—事故取粉管
第三节 埋钻事故的预防与处理
钻具在孔内被岩粉、钻粉沉埋或被孔壁坍塌物、流砂等埋住，不能转动，不能提升，也不能通水时，叫埋钻事故。
埋钻事故往往发生在孔底，陷埋物不仅填盖在钻具上部，而且填满在钻具周围，如图8-20所示。单纯的埋钻事故较少，多因其它钻具事故，处理时间较长而引起埋钻事故，其中钻粉事故的情节较为严重。
图8—20 埋钻示意图 1—填埋物 2—事故钻具
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一、埋钻事故的原因
1.孔壁垮塌 引起孔壁垮塌的因素是：
（1）岩层本身松散破碎、胶结薄弱，例如严重的风化层、松软的煤层、流砂层等。钻孔穿过这些岩层时又未采取有效的护壁措施。
（2）泥浆质量不符合要求，如失水量大，含砂量高，泥皮厚而疏松，未起到保护孔壁的作用。
（3）钻具受压过重，成弯曲状态，转动厚发生剧烈振动。碰击孔壁。
（4）在松散岩层中冲洗液流速过高，将孔壁冲毁后，钻孔超径，上升的冲洗液在此形成涡流，对孔壁产生严重冲刷，引起松散岩层的塌陷。
（5）随着冲洗液的大量渗漏，冲洗液渗入岩层裂隙与孔壁裂隙，促使岩石膨胀、位移和解体。在孔内无液柱反压力平衡的情况下，很容易造成坍塌。
2.岩粉沉淀 钻孔中大量岩粉沉淀的原因在于：
（1）所钻的岩石松软，进尺速度快，产生大量岩粉，未能迅速而及时地排除。 （2）泥浆质量差，胶体率差，切力不够，对岩粉悬浮和携出能力差。 （3）水泵工作不正常，排出的冲洗液量不足。
（4）钻杆接头部份漏水严重，冲洗液未到达孔底即返回地表。 （5）停泵时间较长，而钻具有未提离至安全孔段。 （6）孔内岩粉很多，没有专门捞渣。
3.钻粉聚集 孔底钻粉大量聚集可能在下述情况下发生：
（1）钢粒钻进时投砂量过多，送水量太小，钻粉已经较多时又未及时捞取或排出。 （2）钢粒钻进时岩石由硬变软，未减少投砂量，使孔内钻粉增多。
（3）钢粒钻进换硬质合金钻进时，因钻粉捞取不净，造成在小孔径内埋挤粗径钻具。 （4）钢粒钻进换径时，由于冲洗液上升流速在换径处突然减低，会引起钻粉沉淀埋钻。 发生埋钻前有如下征兆：1.埋钻前，下钻不能到底，钻进中钻具回转阻力增大。时有蹩车的现象，提动、回转钻具，阻力略微减轻，但接着阻力又增大；2.开始有些堵水，继而产生严重蹩泵现象，随着孔口就不返水，时间愈长，事故情节与愈恶化。
二、埋钻事故的预防
1.钻孔穿过松散破碎、容易坍塌的岩层或流砂层时，一定要采取有效的护壁措施。一般采用比重较大，失水量低，粘度适宜的泥浆就能解决问题，必要时还得使用粘土球固壁、水泥固壁，直至下套管护孔。
2.加强泥浆管理 应经常检查泥浆的性能指标，必要时要进行就能调整。污染后要及时更换新鲜泥浆，循环槽、水源箱、沉淀箱等应经常清理。
3.保持水泵有足够的泵量、泵压。当泵量、泵压不足时，不能凑合钻进。钻进中应避免冲洗液循环中断，尤其是钻进砂层、松软岩层更应特别注意。提钻前，应先冲孔，使孔内岩粉排除干净，待提出机上钻杆后，方能停泵。
4.钻具在孔内时不能停止冲洗液循环。因故修理水泵时，必须把钻具提至安全孔段。 5.钢粒钻进时必须带取粉管。回次开始和终了都要用大泵量冲孔。当孔内岩、钻粉超过0.3m时，应专门捞粉。在孔底岩粉较多的欠款下，每次下钻利空底有一定距离时，即应开泵，边冲洗边扫孔，切忌一下到底。
6.钢粒钻进时要正确掌握投砂量和送水量。钢粒钻进换硬质合金钻进以及钢粒钻进换径时，孔底钻粉必须捞取干净。
7.处理其它事故时，防止同时发生埋钻事故。当发生卡钻、跑钻、断钻杆等事故时，如果冲洗液尚能循环，千万不要立即停泵，而应首先冲孔，再进行处理。如不能循环，应加速
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排除上述事故，以免钻具在孔内放置过久而埋陷。
8.为了防止不稳定孔段岩层坍塌，提钻时应向孔内回灌冲洗液。
三、埋钻事故的处理
埋钻事故用强拉硬顶的方法往往不能收效。排除这类事故往往采取一下措施：
1.首先进行强力开泵冲孔，以求用冲洗液冲散坍塌物，并排出孔外。在强力开泵情况下串动钻具，并逐步扩大串动的范围。对于不太严重的埋钻事故。这样处理往往可以排除。
2.若填埋很厚，其程度比较严重，经上述方法处理无效时，可将填埋物以上的钻杆反上来，然后下入同径钻具送水钻进。待将填埋物钻掉，并冲洗干净用丝锥捞取事故钻具。
3.如捞取不动时，可把岩心管、异径接头以上的钻杆全部反回，再用透空的方法处理。 4.经以上方法处理仍不收效。最后只有采取割、磨的方法处理。如条件允许，亦可换小一级的孔径钻进。
第四节 烧钻事故的预防与处理
在钻进过程中由于孔底冲洗液不足，钻头冷却不良，岩粉排除不畅，钻头与孔壁、岩心和岩粉摩擦产生高热，使钻头、孔壁岩层、岩心烧结为一体。此时冲洗液循环中止，钻具不能回转，也不能提动。这种孔内事故称为烧钻事故。
烧钻事故可发生在金刚石钻进、硬质合金钻进和钢粒反循环钻进中。特别是金刚石钻进，钻头与孔壁、岩心的间隙很小，而转速又快，操作时一旦粗心大意，很容易出现烧钻事故。轻者烧毁钻头使金刚石全部损失；重则由于处理事故还要破坏双层岩心管，损坏管材，甚至报废钻孔。
一、烧钻事故的原因 生产实践证明，造成烧钻的关键是钻进时孔底冲洗液供给不足或冲洗液完全中断，即主要是水泵和操作两个方面的原因。
1.水泵方面的原因 水泵工作不正常，送水量小或不送水，降低了冲洗液对钻头的冷却作用，造成烧钻事故。这种情况时是因为：
（1）水源箱中水位下降，莲蓬头露出水面，未及时发现。 （2）莲蓬头被岩粉和其它杂物堵塞，未及时消除。 （3）给水管道堵塞，未及时发现和排除。
（4）吸水管路中有空气，或进水管、泵壳、缸套、压盖等部份漏气。
（5）进水阀或排水阀磨损过度；阀门弹簧失去弹性或折断；阀门座被吸入杂物段主而未及时清理、更换损坏零件和排除故障。
（6）活塞胶皮碗或缸套过于磨损。未及时更换。 （7）吸水高度太大，吸水管道太长或直径太小。 （8）传动皮带打滑或离合器打滑。 （9）排水阀门未完全打开。
（10）塞线磨损或填料过松漏水。 2.操作方面的原因
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（1）钻进软、塑性岩层时，钻头刚下到孔底就加高压进行钻进，造成钻头压入岩层过深，水路不能通畅。
（2）岩层由硬变软时，进尺速度变快，如不同时加大泵量或控制钻进速度，岩粉不能很好排出。越聚越多，循环条件越来越坏，先是糊钻，后是完全堵死，最后成为干钻。摩擦产生高热，将钻头烧在底孔。
（3）钻杆因丝扣磨损而破裂，或丝扣连接不严而漏水，下钻前位经检查和更换，造成中途漏水，使孔底冲洗液供给不足。
（4）钻杆或双重岩心管接头水路被杂物堵塞，造成水路不通。
（5）硬质合金钻头内外出刃及水口太小，水槽过浅，使冲洗液循环不畅。特别时钻进塑性岩石时，会产生泥包现象，堵死水路。
（6）金刚石内外出刃磨损过度，水路不合要求，在转速很高的情况下摩擦产生高热，得不到很好的冷却。
（7）钻进时岩心堵塞，冲洗液不能全部送到孔底，未及时处理或提钻。岩心堵塞往往是导致烧钻的重要原因。
（8）使用孔底反循环钻进，由于反循环水路堵塞，喷射器抽吸冲洗液的作用减弱，甚至完全停止成为干钻，加至孔底岩粉大量堆积，而发生烧钻。
（9）扫孔速度太快。钻头插入岩粉，水路堵死。
二、烧钻事故的征兆
烧钻事故发生前常有如下征兆 1.进尺很慢或不进尺
2.严重蹩水，泵压猛增。高压胶管蹩劲跳动厉害，水泵压力表指针突然升高。 3.孔内钻具阻力很大，扭矩表指针急剧上升。
4.动力机负荷增大，发生与正常运转不同的声音。传动皮带跳动厉害，夜间照明电灯忽明忽暗。
5.水泵往复次数减少。
6.提动钻具困难 一旦烧钻以后，既开不动车，又提不动钻具。
三、烧钻事故的预防
烧钻时比较严重的孔内事故，在钻进过程中应当采取积极的预防措施，尽量防止烧钻事故的发生。
1.做好水泵的维修保养和冲洗液的管理工作 严重磨损的水泵零部件要及时更换，吸水管路要畅通，不漏水、不漏气，保证水泵送水正常。要定期清理冲洗液循环系统，保持冲洗液清洁。
2.认真检查钻具 下钻前要认真检查双管接头水眼是否畅通，钻头、扩孔器、卡簧座等水路是否合乎要求；检查钻杆接头丝扣的磨损情况，磨损严重的要及时更换；新加钻杆时，要检查钻杆接头内裤是否堵塞，有无破裂现象，严禁使用内孔不通，半通或破裂的钻杆；特别时金刚石钻进，下钻时必须在接头处缠棉纱，或加密封圈，防止跑水。
3.保持孔内清洁 每次下降钻具应根据孔内岩粉的多少，离孔底一定距离先开泵冲洗，然后开车扫孔。孔内岩粉超过0.3m，应专程捞粉。
4.要及时发现和处理岩心堵塞 根据送水量和泵量变化，钻进速度的快慢等情况，一旦发现岩心堵塞，应及时处理；凡水泵蹩泵，应立即起钻；硬质合金钻进时，发现岩心堵塞，但不蹩泵，可稍微上下提动钻具（管内堵塞一般无效）或将钻头稍微提高孔底。用慢车空转1~2分钟，或适当加大钻压，强迫钻头进尺顶活岩心，无效则立即提钻；金刚石钻进发生岩
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心堵塞时，不得用大钻压、高转速处理，要立即提钻。
5.操作人员要集中精力 应做到眼观六路、耳听八方，观察各种仪表显示的数据及机械、皮带、胶管等运转情况，发现异常，有烧钻危险，应及时处理。
四、烧钻事故的处理
烧钻事故发生后，应及时处理。若孔内不清洁，往往易造成烧钻加埋钻双重事故，当及时发现烧钻且程度较轻，孔内较清洁时，应立即采用升降机强力起拔。强拉时，不要死拉，即边开车边拉。如提拉不动，再用千斤顶起拔。
严重的烧钻事故，用升降机提拉和千斤顶起拔往往无效。一般应先反回钻杆和异径接头，然后再用割、扩孔套取、劈、磨等方法进行处理。
在金刚石单动双管钻进发生烧钻时，通常先反出全部钻杆，然后将内管取上来，再进行掏心，最后用公锥捞取外管及扩孔器和钻头。如果捞不上来，则采取分段割取或消灭的办法处理。处理的操作过程如下述。
1.反掉钻杆，反掉岩心管接头，取出内管。
（1）根据孔内钻具的情况合理选用打捞工具。如孔内事故头时内丝钻杆就应下反丝公锥，是外平钻杆接头就应下反丝母锥。
（2）根据反钻杆的情况，分析岩心管接头是否能反开。如没把握反开，可采用“剥皮”的方法处理。即是用钻头将岩心管接头切掉一层，“剥皮”的高度要掌握好，千万不能切到丝扣以下，否则，用公锥取锥的时候，内管弹子盘跟着转动，无法吃扣。“剥皮”以后，用同径母锥打捞岩心管接头和内管。
2.掏心、打小眼
（1）打小眼钻杆要直，小眼钻头要小于短管内径4~6mm。如Φ56mm钻具的短管内径为40mm，小眼钻头的内径只需36mm或34mm即可。掏心钻头结构如图8—21所示。
8—21 掏心钻头
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