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李阳:XY—8B钻机施工侧记

煤炭资讯网

2022/5/22 8:58:42 散文荟萃

XY-8B型钻机引进煤田三队以来，采用绳索取芯的新型钻探工艺，经历了一段时间的磨合与消化，其钻进效率不断提高，在生产施工一线的优势日益显现。其原理是在充当外管的钻杆内套装一个取芯内管总成，取芯时通过打捞器将内管提出，取出岩芯，再将内管送入外管内预定限位继续钻进。这是一种不起钻而从钻杆内捞取岩芯的钻进方式，省去了大量的时间。
首钻迎挑战
该钻机首次施工的钻孔位于安阳县曲沟镇，属于安鹤煤田北段深部煤详查项目。区域地质情况复杂多变，即使是距离很近的两个孔位地下情况也迥然不同，为钻探施工带来一定挑战。由于第一次使用绳索钻机，钻机全员对设备、对绳索取芯技术的深入了解也需要一定时间，这对钻进初期的进尺效率也产生了影响。磨合期我们遇到很多问题，解决问题的同时也对该区域的绳索取芯技术积累了一定经验，主要是在地层和绳钻设备两个方面。
浅孔区域的钻进并没有出现太多问题，表套位置下在290.78米，随着钻孔的加深地质条件也逐渐复杂起来，接连出现了涌水和大小数次的井漏情况。涌水出现在400米的位置，调节泥浆辅以锯沫等止涌无效，后做水文观测测得最高承压高度达到22米，随即采取了水泥封孔措施，最终得以止涌。由于地质条件复杂，节理发育、孔漏的现象一直都有出现，刚开始处理井漏时都略显生疏，处理几次之后逐渐的驾轻就熟不再那么麻烦了。
攻克技术关
地层的地质条件都是客观因素，加之借鉴以前的处理经验，情况都还是可掌控的。比较难把握的是绳索取芯设备和钻具方面，毕竟是第一次使用，大家对它的性能都还没有吃透。尤其是设备的主要位置组成都较老式钻机复杂，每一次的拆卸都是一次大考。比如压力控制，刚开始的近地表地层没有给太大压力，一个原因是为了控斜，另一个原因是对绳钻压力系统不够完全熟悉，不敢贸然加压。一段时间磨合下来，机班长对于压力的控制已经了然于心，可以根据地层、钻头、设备性能给出合理的钻压。钻具方面主要是内管取芯问题，适应了绳索取芯没多久出现几次空管的问题，不得已起钻查看情况找出问题所在。绳钻设备使用初期都是新钻具，并没有出现过空管，由于钻具的磨损和地层的加深，问题才逐渐显现。最早是卡簧和钻头的适配性，由于金刚石钻头使用后内径会逐渐磨大，这时候就需要及时更换中号或大号的卡簧否则会造成岩芯无法进入内管；另一方面，卡簧也会随着使用而逐渐失去刚性，造成卡芯无力致使中途岩芯掉落甚至空管。机长通过长时间的比较摸索，规范了卡簧的使用顺序并且要求每次取芯后、下内管前都要对卡簧进行试卡检查，每一次起钻都要记录钻头内径数据，更换新钻头要由小到大逐一替换卡簧。卡簧问题处理好了又遇到了空管，着实让大家摸不着头脑，这边更换内管继续钻进，那边机长带领大家把旧内管上下大卸八块，分解出来一一查找问题。最后确定是弹卡的问题，弹卡在内管上部，内管投入钻杆并抵达孔底后弹卡会弹出卡在外管内部弹卡室的位置，防止随着进尺内管被顶出来。长时间的使用造成弹卡磨钝并且不能顺利弹出，从而造成内管没有在外管里锁住，进而造成打“单管”。随着钻孔的延伸，内管下降的时间也相应的延长，为避免内管没有到底造成空管，机长严格规定了投入内管后的冲孔时间和泵量，结合泵压确保内管完全抵达孔底再进行扫孔钻进的操作。
随着钻孔的加深，钻具的自重也不断增加，XY-8B钻机的上卡盘也出现了卡不紧的现象，有时甚至会出现立轴的突然蹭滑让人不免担心。为避免事故的发生，机长决定停钻检查，最终发现是卡瓦的不活顺引起的，通过取出卡瓦并清理缝隙里的杂质，上卡盘卡不紧的问题得到解决。钻具的不同零部件都有一定的使用寿命，有时候一个小的部件损坏就会造成内管提拉不上来或者造成设备损坏进而影响进尺。最明显的就是各种各样的轴承，内管上部的一个轴承散架，造成内管卡在外管里面提拔不上来，不得不起钻取内管，原因都只是一个小小的轴承。虽然有相关的设备图纸，但是一些零部件型号并没有标注，也不了解各部位的使用寿命，不能有目的的备货，也因此给前期进尺造成很大压力。随着对设备了解的加深，机班长每一次的更换轴承等零部件，都会记录下型号和使用情况，并积极备货以防更换。
协力保生产
由于该区域距离生活区较远，场地打水井不合适，因此从住处引了一条近一公里的水路管道，由于要经过水渠和田垄，关泵回水并不彻底。冬季的北方经常上冻，为了不给钻机的生产用水造成障碍，机长带领大家几次通夜解冻送水。最后处领导购置了空压机，每次送水完毕后泵入空气，将回水不彻底滞留的水排出管道，避免了滞水上冻阻塞管道的问题。开年来麦田要进行浇水灌溉，场地在农田中央，一时间犹如泽国出入不便，连续一个多星期大车不能进入，药剂和岩芯盒眼看要断炊了，大家都很着急，同事们主动请缨，交接班的时候每个人扛一袋药剂带入到井场解了燃眉之急。
虽然驾驭绳钻不是一件很容易的事，但是绳钻的优势一直是吸引我们前进的动力。较之普钻来看，绳索取芯减少了起下钻辅助时间的同时增加了纯钻时间，随着钻孔的延伸优势越发明显；减少起下钻了，对孔壁的抽吸和扰动减少，孔壁稳定性提高孔内事故就会降低；钻具的拧卸少了，使用寿命自然提高了，钻具的损耗也就降低了许多；绳索取芯的岩芯采取率很高，很多时候接近100%，尤其遇到破碎底层其较普钻而言效果更明显；同事们也都愿意使用绳钻，低频率的起下钻降低了工人的劳动强度，提高了劳动积极性。
我们一群年轻人都来自不同的钻机，在筹备、学习XY-8B型钻机的过程中建立了深厚的友谊，大家互相学习共同进步，我所了解的这些都是大家总结归纳的结果。XY-8B型绳索取芯钻机值得我们学习的地方还有很多很多，给我们的挑战很大，但是我们并不惧怕困难，我们有一颗学习钻研的心，相信通过大家的努力一定能驯服绳钻这匹烈马，发挥优势、提高钻效。

作者：河南省煤田地质局三队李阳

编辑：沙柳