钻孔事故处理钻具

如题所述

一、套铣打捞钻具

(一)打捞钻杆

为将坍塌卡钻、沉渣卡钻的事故钻具完好地从孔内打捞出来,中煤科工集团西安研究院研制了φ102mm和φ127mm套铣打捞钻杆。

1.打捞钻杆结构特性

φ102mm和φ127mm套铣打捞钻杆具有大通孔、高强度的特点,可分别满足φ73mm和φ89mm钻具的套铣打捞,打捞钻杆结构如图7-18所示,钻杆基本参数见表7-6。

图7-18 打捞钻杆结构示意图

表7-6 打捞钻杆基本参数

2.打捞钻杆使用与维护注意事项

1)搬运装卸打捞钻杆过程中,不得磕碰、严禁扔甩;

2)使用前,检查并更换存在螺纹严重磨损、磕碰等物理缺陷的钻杆;

3)钻进中,连接钻杆之前,必须清洁螺纹部位,涂抹少量黄油;

4)钻杆拆卸时,先使用钻机或管钳松扣(公母螺纹能发生相对转动即可),然后使用管钳等工具人工将钻杆完全卸开;

5)严禁新旧钻杆混合搭配使用;

6)使用后将拆卸的钻杆清理干净,涂抹少量黄油,并佩戴保护帽,存放于干燥通风处,摆放整齐,严禁新旧钻杆混合存放。

(二)打捞钻头

1.打捞钻头结构

为了分别与φ102mm、φ127mm套铣打捞钻杆配套,中煤科工集团西安研究院结合套铣打捞工艺特点,研制了φ107mm和φ133mm两种规格的硬质合金和PDC打捞钻头,打捞钻头如图7-19所示。

图7-19 两种类型打捞钻头

2.打捞钻头使用与维护注意事项

打捞钻头使用及维护注意事项与定向钻头相同,具体内容参见第五章。

(三)打捞送水器

1.打捞送水器结构

打捞送水器是连接泥浆泵和打捞钻杆的关键部件,作用是将泥浆泵输入的高压冲洗液送入打捞钻具内,其通过高压胶管和泥浆泵连接,通过变径接手和打捞钻杆连接,外形如图7-20所示。

图7-20 打捞送水器

结构如图7-21所示,打捞送水器由具不同功能的三大部分组成:泥浆泵连接部分,旋转部分和钻杆连接部分。

泥浆泵连接部分是打捞送水器中的冲洗介质输入部分,与泥浆泵连接。堵头和胶管接头是泥浆泵的连接部分,二者可以互换,以满足不同钻进工艺的需求。

旋转部分主要由芯轴、轴承及各密封件组成,是用来分离送水器与钻杆的同步旋转运动,使送水器与泥浆泵的相对静止,防止连接胶管缠绕在一起。

钻杆连接部分起着连接钻杆与送水器的作用,可以转接各种变径接头,与不同规格钻杆配套使用。

图7-21 打捞送水器结构示意图

2.打捞送水器使用与维护注意事项

1)打捞送水器在出厂之前已装配完整并检验合格,用户在使用过程中严禁随意拆卸。

2)搬运装卸送水器过程中,不得磕碰、严禁扔甩,以免损坏其零部件。

3)经常检查送水器连接部位的各密封圈是否完好,若出现损坏,应及时更换。

4)使用前,检查送水器两侧各连接零部件是否存在松动现象,检查送水器的转动是否灵活自如;清理送水器各螺纹连接处,并涂抹少量黄油。

5)使用时,采用管钳拧卸钻杆时应避开送水器和钻杆的螺纹部位。

6)使用后,将送水器内部水分沥干,在各螺纹连接处涂抹少量黄油,配带保护帽存放。

二、掉钻打捞工具

中煤科工集团西安研究院根据煤矿井下定向钻进用钻具特点,研制了多种类型和规格的打捞丝锥。

(一)打捞公锥

1.结构与性能

公锥是井下定向钻进打捞作业经常用使用的工具之一,公锥分为右旋螺纹(正丝)和左旋螺纹(反丝)两种,连接螺纹和打捞螺纹的旋向一致。右旋螺纹公锥用于右旋螺纹钻具的打捞作业;左旋螺纹公锥与左旋钻杆配合用于右旋钻具的倒扣打捞作业。

为了满足定向钻进钻具打捞需要,中煤科工集团西安研究院分别研制了用于φ73mm和φ89mm钻杆打捞的正、反丝钻杆公锥以及用于打捞φ107mm、φ127mm打捞钻具的正、反丝套管公锥,结构如图7-22所示。

打捞公锥由高强度合金钢锻造、车削并经热处理制成。其机械强度应符合下列要求:

1)抗拉强度极限不小于932MPa;

2)屈服强度极限不小于784MPa;

3)断面收缩率不小于40%;

4)打捞螺纹表面硬度为HR60~65。

图7-22 打捞公锥

中煤科工集团西安研究院生产的煤矿井下定向钻进打捞用公锥规格参数见表7-7。

表7-7 煤矿井下定向钻进打捞用公锥相关参数

2.适用范围

公锥用于从鱼顶内孔打捞落鱼,它如同机械加工中的丝攻一样,从落鱼内孔攻出螺纹并将公锥与落鱼连接起来。公锥适于中空钻具的打捞,而定向钻进钻具中完好的通缆钻杆和上无磁钻杆内部均安装有通缆结构,探管外管内安装有随钻测量探管,因此不适用公锥打捞。

3.使用技术要求

(1)硬度检验

打捞公锥螺纹硬度必须大于打捞钻具材质硬度,否则无法造扣。在现场可用钻机卡瓦与公锥螺纹硬度进行比较,凡是硬度等于或大于卡瓦硬度的公锥可以使用。

(2)测量有关数据

首先必须明确鱼顶内径和鱼顶据孔口位置,根据鱼顶内径测出公锥螺纹的造扣部位及相关尺寸,依次可准确计算出公锥在鱼顶中插入、造扣尺寸,以利于现场人员判断公锥在孔内的工况。

(3)公锥进入鱼顶

公锥在下钻至鱼顶0.5~1m处,开启泥浆泵用清水冲孔,冲洗鱼顶及公锥丝扣表面的钻屑,孔口返水后10~15min,保持循环的情况下开始低速回转钻具并缓慢下入公锥寻找鱼顶,当公锥进入鱼顶后泥浆泵压力会有所升高,同时回转下钻遇阻。若只是回转下钻遇阻,泥浆泵压无异常,说明公锥进入环空中,应提钻再次尝试找鱼。

(4)造扣

造扣时必须停泵,缓慢给进,间歇慢转钻具,记录回转器回转圈数,实际造扣以6~8圈为宜。落鱼未卡的情况下,可提钻0.5m左右,观察钻压变化;在断落钻具长度较大的情况下,会有压力升高现象,掉钻钻具较短时压力变化不明显,此时可采用短暂间歇开泵,观察泵压变化。如果泵压较打捞前有所升高,说明造扣成功;如果压力无变化,说明造扣失败,应再次下钻寻找鱼顶、造扣,重新打捞;如果落鱼卡死,钻具无法起拔,此时应采取其他相应的打捞措施。

(5)起出落鱼

若钻具未卡,应立即提出钻具。如果钻具已卡死,可循环配合强力起拔、回转或套铣打捞处理。事故处理中严禁回转器反转,以免公锥滑扣或钻杆倒扣。

(6)其他注意事项

在重力的作用下落鱼鱼顶会贴住孔壁下侧,在钻孔孔径扩大的情况下有时会有找鱼困难的情况,此时可把公锥顶削成马蹄形,或在公锥上安装弯钻杆或弯接头,以加大公锥与鱼顶接触的可能性。

4.维护

公锥应存放在干燥通风的地方,以防止生锈。运输、储存时,应水平放置,严禁摔、碰及接触腐蚀性物质。

(二)打捞母锥

1.结构与性能

和公锥一样,母锥是由高强度合金钢锻造、车削并经热处理加工而成。母锥也分为右旋螺纹和左旋螺纹,右旋螺纹母锥用于右旋螺纹钻具打捞,左旋螺纹母锥和左旋螺纹钻杆配合使用,用于右旋螺纹钻杆倒扣打捞,结构如图7-23所示。母锥的性能要求和公锥相同。

图7-23 打捞母锥结构示意图

中煤科工集团西安研究院生产的用于φ73mm和φ89mm钻杆打捞的正、反丝母锥,规格参数见表7-8。

表7-8 煤矿井下定向钻进打捞用母锥相关参数

2.适用范围

母锥是从落鱼鱼顶外部造扣打捞落鱼的一种工具,它不受钻具结构的限制,因此母锥适用于井下各类定向钻具的打捞。

3.使用技术要求

(1)硬度检测

母锥螺纹硬度检测方法和公锥相同。

(2)测量有关数据

根据鱼顶位置及外径尺寸,预测母锥造扣位置,计算好鱼顶套入母锥尺寸,并绘制草图,表明各部分尺寸,以指导打捞作业。

(3)母锥套进鱼顶

母锥在下钻至鱼顶0.5~1m处,开启泥浆泵用清水冲孔,冲洗鱼顶及母锥丝扣表面的钻屑,孔口返水后10~15min,保持循环的情况下缓慢下入母锥寻找鱼顶,当下钻遇阻可间歇缓慢转动钻具,将鱼顶导入钻具,待阻力消失,可继续下钻具,到再次下钻遇阻,且泵压升高时,证明鱼顶已进入母锥,可停泵造扣。如果下钻不遇阻,泥浆泵压不升高,说明母锥插到鱼顶和孔壁间的环空当中,应提钻,重新找鱼。

(4)造扣

和公锥相比,母锥和鱼顶接触面积较大,造扣时需要用较大的力量,实际造扣以5~7圈为宜。判断造扣是否成功的方法与公锥打捞相同。

(5)起出落鱼

母锥打捞起出落鱼方法技术要求与公锥打捞相同。

(6)其他注意事项

为了加大鱼顶被引入母锥的概率,可在母锥上连接弯钻杆或弯接头。

4.运输维护

母锥维护方法和公锥相同。

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第1个回答  2022-08-12
1)强力起拔。在出现孔内卡钻事故时,可采用钻机强力起拔钻具,并辅以瞬时回转,以使孔内钻具解卡,顺利起出钻具。但这样处理事故时,有时可能从孔内钻具的薄弱环节扭断。损失较小的扭断钻具位置是下无磁和孔底马达之间的接手。
2)套铣打捞。主要用于处理孔深较小而卡钻严重的孔内事故,原理与施工方法详见第七章。
3)反转钻具。如果采用强力起拔或套铣打捞的方法均不能起出孔内事故钻具时,可为钻具施加一定的起拔力(合理的起拔力应刚好能克服事故点以外钻具与孔壁的摩擦阻力),然后反转钻具。
4)公锥打捞。对于孔内掉钻事故,可采用公锥打捞事故钻具。原理与施工方法详见第七章。
5)母锥打捞。原理与公锥的类似,但结构相反,施工原理详见见第七章。
6)开巷道或煤层回采时取出孔底钻具。若孔内事故钻具距离巷道较近,可开小断面巷道到孔底位置,或在回采煤层到达事故位置时,取出孔内的随钻测量系统和孔底马达。本回答被网友采纳
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