钻探作为具有高度风险的隐蔽性工程，要在钻探过程中避免孔内事故是几乎不可能的情。钻杆柱、钻具、钻头等在一个地层复杂且高度狭窄、环境变量多变的隐蔽空间中的工况异常恶劣，任何一个条件的改变，都可能诱发孔内事故的发生，而任何一个孔内事故的发生，如果处理不当，又都存在着事故进一步恶化的危险。特别是事故很难直接观察，对事故的具体情况只能依靠经验进行推理、判断，这就使得处理事故的决策异常困难。而通过处理不同类型的孔内事故所得出的经验虽然不能在新的事故发生时完全照搬，但处理相近类型事故的基本原理与基本原则应该是一致的，而通过对事故发生的原因进行的分析、总结，又可形成一系列事故预防措施乃至规程，从而在最大限度上减少孔内事故的发生，而一旦发生事故，又可根据过去的成功经验进行快速决策和作业，以把事故的损失降到最低程度。

一．事故的分类

1.分类：在钻探施工过程中，发生的钻探事故是多种多样的。如果从钻探事故发生的性质来分，可以大致分为人为事故和自然事故两大类；如果从经常容易发生的事故特点来看，又大体可归纳为十四大类型，即钻具折断脱落事故、跑钻事故、卡夹钻事故、埋钻事故、烧钻事故、套管事故、偏斜管事故、工具等掉入事故、地层事故、测井事故、封孔事故、双重孔内事故、孔斜事故、漏水事故等。这些事故又分为人为事故和自燃事故。

2.人为事故和自然事故之间有什么关系？

人为事故与自然事故既有区别，又有联系。当地层情况复杂，因操作不当而引起的人为事故，会变得更加复杂，而难以处理。相反，若严格按钻探规程作业，积极采取预防措施，就往往可以减少和避免，即使因地层复杂而发生了事故，其复杂程度也会变小，而便于及时排除和处理，因此，人的主观能动作用总是占主导地位的。

二、预防事故的原则

钻探工程是一项多学科综合应用的系统工程，有其必然的内在规律，如果违背了这个规律，工程质量和生产效率就要受到影响，同时还将遭到巨大的经济损失。

1.合理的钻进方法；2.合理的钻孔结构3.合理的钻进参数；4.可行的技术措施（护壁措施）；5.遇到复杂情况多沟通；6.严谨的工作态度，精湛的操作水平。

三、常见的处理钻探事故方法

钻孔事故的具体处理方法，主要要根据事故的具体情况来确定。事故的性质、类型以及发生时其他方面的有关情况不同，处理方法也就不一样。钻探孔内事故处理中一般可采用以下方法及步骤：第一步：提、打、震、捞、冲、抓、吸、窜、顶；第二步：反、套、切、钩；第三步：剥、穿、扫、泡；第四步：绕、炸。这些方法各有特点，如能运用得当，事故是容易排除的，只是时间问题及成本问题。

四、处理孔内事故的原则

1.发生事故后要准确计算孔深，量准上余；

2.发生事故后不得强转、硬拉；一是防止强转扭断钻杆及强转给反钻杆带来困难（特别是绳索钻杆）。二是硬拉会把钻具拉的更死，或拉脱钻杆，给后面处理带来难度；

3.处理方案要保证不给孔内带来后患，防止摞事故；

4.方案要有连续性，以争取处理时间；

5.事故复杂时多沟通；

6.处理事故不能怕频繁地起下钻。

五、事故案例

大湖罗山金矿区ZK卡埋钻事故处理纪实

概况

灵宝大湖罗山金矿区位于灵宝市阳平镇桑园村，属危机矿山接替资源地质调查项目；探矿三队承担其钻探工程施工任务。由于矿区于小秦岭山脉北麓山前基岩与黄土层的交接带上，属山前黄土塬区，为秦岭地区沟槽切割带，罗山矿区正处在山前沟槽带上，上覆地层由冲积、洪积、崩积层组成，覆盖层中滚石、粘土交替堆积，厚约~m地层极其复杂，钻探施工中经常出现卡钻、埋钻、塌孔等恶性事故。地层外貌特征见图一。

ZK孔事故概况

1.主要钻探设备

钻机：HXY-44型泥浆泵：BW-型钻塔：SG23型四角管子钻塔

钻杆：￠71绳索取心钻杆

2.钻进方法

覆盖层钻进：采用硬质合金、金刚石普通单管钻进。

基岩钻进：采用金刚石绳索取心钻进。

3.钻孔结构

一开：采用￠口径钻进至50m,下入￠套管50m.

二开：采用￠口径钻进至m，下入￠套管m.

三开：采用￠94口径设计钻进至基岩后下入￠89套管

四开：设计采用￠77口径，绳索取心钻至终孔

4.事故的发生

年8月14日晚班，覆盖层中钻进，当钻进至孔深约m处，立轴倒杆完杆后，钻具转不动，孔内仍然返水，利用回转器油缸反复上下活动无效，当时判断是卡钻发生。次日项目负责人电话汇报事故情况，期望用75吨千斤顶顶出，千斤顶运到后处理无效，随即运反丝钻杆处理。

8月19日晚用反丝钻杆反至孔内绳索钻杆剩8根单根（约m），一根￠岩心管时，反丝钻杆脱扣，10个立根的反丝钻杆带一￠89反丝母锥留入孔内。随即机台人员下￠89母锥锥住反丝钻杆继续反（错误的处理开始），由于孔内劲大，反丝母锥脱入孔内，紧接着机台人员又下一反丝通天公锥锥住反丝母锥继续反（更严重的处理错误），反丝通天公锥又脱入孔内。这个时候机台才感觉处理错误；随后下￠89正丝母锥反孔内反丝工具及钻杆，但由于连接母锥时未仔细检查连接是否可靠，加上孔内劲大，导致锥住反丝通天公锥后，正丝母锥也脱入孔内，由于是未锥牢便脱落，所以利于正丝￠89岩心管丝扣孔内对上丝扣捞出。

8月22到工地处理

继续用正丝母锥反反丝公锥，反复锥均不吃扣，将正母锥割短也无效。判断有东西阻碍锥子吃扣，改用￠75单管金刚石钻头扫剥公锥，扫进10cm后。正母锥第二次割短仍锥不住。

8月23用￠94单管金刚石钻头继续扫反公锥扫进14cm后，下短正母锥将反公锥锥出。短分析原因：由于孔内事故劲大，反公锥在反事故崩脱时，锥子接钻杆丝扣部分崩开一块，卡在公锥与套管之间，导致母锥进不去，铁块扫通后才得以锥出。8月24日处理反丝母锥

由于孔内钻具劲大，再加上扫公锥的过程中有金刚石胎体、铁块卡在母锥与套管之间，不能用正丝反事故母锥，只有扫掉母锥。但是由于是在套管内扫，风险极大，一是扫的过程中铁块、铁屑无处跑，会导致卡钻，发生新的事故；二是扫的过程中有可能会扫坏套管，那将是更大的事故。

处理措施:扫掉母锥；在扫锥子钻具上带一取粉管，边扫边捞铁屑。

至8月25日，反母锥扫透后钻入岩心管内带出，至此，该孔事故进入正常处理阶段。扫出的母锥见图五

8月27日留入孔内的￠50反丝钻杆及所带母锥全部处理完毕，余￠71绳索钻杆及钻具。

8月28日￠71绳索钻杆开始往外反出，由于事故钻杆劲较大，采取￠89岩心管套扫一段，反一段的办法，事故很顺利的处理结束。

该事故教训：

1.复杂的深厚覆盖层不应该用绳索钻杆钻进，应该用普通￠50钻杆钻进。

2.没有严格的使用优质泥浆。

3.处理事故过程中盲目处理。

郁山矿区ZK孔埋钻事故处理

事故层位:奥陶中统角砾状灰岩、角砾状白云岩。

5月9日当钻进至米时，（其实已经早已见矿，底板灰岩已取出，可以终孔）发生埋钻事故，5月10日用千斤顶，钻杆于中间顶脱，孔内余钻杆米，9个半立根（38个单根）及Φ75钻具4米。事故头约在孔深米处。

5月11日开始用反丝钻杆处理。由于操作的原因在反出一个立根后，反丝钻杆脱入孔内，仅提出四立根半反丝钻杆。钻机反映下锥子锥住后，反不动，劲太大，钻机立轴伞齿轮打坏。

5月13日地调院有关人员到到现场，确认铝土矿早已穿过，已见奥陶灰岩，可以终孔了。

随即公司总工召集项目负责人、技术人员、机班长开会，了解事故情况，商定下一步事故处理方案。提出方案如下。

先用木桩打印，确认锥住的是什么。

若是钻杆头，不管是哪个头，继续下锥子反。若不是钻杆头则

上部找头。

5月14日处理上来4个立根反丝钻杆，约72米，余99米。

5月15日正丝钻杆锥住后，反不动，也拉不动，估计是插“筷子”卡死了，晚上10点被卡钻杆拉出，锥子脱了，未带出东西。

5月16日处理反丝的正丝钻杆又脱入孔内6个立根(24个单根)

米。

5月18日项目负责和事故机长回队，汇报处理情况。反映事故

处理难度很大。班长们都害怕不敢下钻了。请示下一步怎么办。

公司意见继续处理。

(1)孔内钻杆太多，放弃太可惜。只要现在能摸住头，就应该继续

处理，不能放弃。项目和机台要全力以赴处理，直至无任何办法时，才能说放弃。

(2)交代各班班长长，孔内事故头较多，锥住后不要拉死，不能急

求成，想发解卡。防止再摞事故。

5月20日脱入的6个正丝立根被下入的正丝钻杆锥死，顶、拉不动，

被插“筷子”钻杆挤死，后经耐心地一点一点上下活动，缓慢解卡，6个立根全部拉出。

根据处理情况分析，断定孔内至少有三个事故头且都是反丝。至

此，孔内余反丝钻杆67个单根，原事故正丝钻杆28个单根。继续下正丝钻杆处理反丝钻杆。

5月25日上午在反丝钻杆出来42个单根后，在孔深约米左右处，约一米的孔段内跑四趟钻，每趟都出来一个公接手，共出现四个Φ65公锁接手，其中最后出来的公锁接下部带处25个反丝单根，充分证明在此位置有四段反丝钻杆插花在一起。至此孔内反丝钻杆全部处理完毕，孔内仅余最初事故的28个单根钻杆，约米。

通过对处理上来的钻杆和处理事故用的锥子和连接的短管进行观

察，对孔内情况详细分析后，判断孔内剩余的事故钻杆已严重变形，且钻孔严重超径，再继续处理难度很大，甚至有再造成事故的可能。再者从处理费用及耽误的时间考虑也不划算，钻孔深度已达到地质要求，孔内剩余钻杆已不是太多，价值约元，最后决定放弃处理，终孔。经过17天的处理，此次事故处理宣告结束。

总结：

(1)在本矿区钻探施工，钻孔结构要留备用口径，要求终孔口径Φ75，但最好在遇特殊情况不得已的情况下使用。坚持以Φ94口径钻进；在岩石较软，岩屑量大的地层用Φ94/Φ75高肋骨复合片钻头。

(2)使用好泥浆，按要求严格配方，并做好日常维护工作。

（3）处理事故机班长操作要稳，要有耐心，要认真地分析、判断孔内事故情况，准确地制定处理方案，处理方案要有连续性。

(4)方案确定后，就要一趟一趟的起下钻，有时甚至空跑，很辛苦，但不能怕起下钻。这次反丝钻杆脱入孔内插“筷子”，就是当班班长在锥住事故钻杆，并在反开后怕不保险，怕白跑一趟钻，而又继续开车反，反开的钻杆插在一边，造成憋车、反车严重，操作不当，导致反丝钻杆脱成四节。

(5)反钻杆要学会看钻压表，要认真称重,不能盲目反钻杆。

栾川康山金矿区

ZK孔在孔深m钻遇一断层，继续钻进在断层中发生卡埋钻事故。

用反丝钻杆反至孔内剩9个单根绳索钻杆时整个钻具松动，但拉至距孔底80m处，提拉不动，拉死在此位置后，继续反钻杆；反至余5个单根绳索钻杆时，反不动，劲大；千斤顶顶，顶不动，反丝组昂顶脱。开始用正丝处理脱入孔内的反丝钻杆，从此便进入了漫长的处理事故日子。

正丝反反丝，正丝钻杆反断，又开始反丝反正丝，正反，反正…处理完公锥处理母锥，折腾数日。

之后拿出处理方案，方案一：扫掉所有的锥子和一个绳索接头（处理绳索钻杆是甩脱在半路）。方案二：正丝处理完后，反丝钻杆的锁接头、园接箍统统剥掉（因为所用的正丝钻杆都是以前钻进用的，已经磨的很薄，一有劲就断），剥一根反一根。

盲目变径又酿事故……..

总结：

（1）不针对地层选择护壁措施，酿成事故；

（2）盲目变径，重蹈事故。

六、偏斜甩掉事故

1.偏心楔造孔

（1）偏心楔结构设计：偏心楔设计顶角为2°30′—3°。偏心楔楔体的长度）应在2.2—2.7m之间（不包括木塞出露的长度）。钻孔口径按φ91或φ94考虑，顶角为2°30′则偏心楔斜面的长度为2.21m；顶角为3°偏心楔斜面的长度则为1.70m，斜面下部保留1.0m长的岩心管，岩心管上钻6—8个小孔，用以木钉连接木塞，木塞中部锯“V”型楔，用铁钉固定成一体；若用园钢加工偏心楔（不易扫坏，成功率较高），在圆钢底部加工岩心管扣，连接一短岩心管。

（2）造孔专用工具：在加工偏心楔的同时，及时准备造孔的专用工具，包括：偏心楔连接器1个（丝扣与钻杆连接，注意留有通水孔）；木塞1根（长2.0m，外径小于φ89岩心管内径0.5-1mm）；锥型钻头2个（与钻孔同径,与φ89短岩心管连接）；0.5m、1.0m、1.5m、2.0m或更长的φ89短岩心管各一根；异径接头2个（连接钻杆与岩心管用，镶有合金,用意在于削磨造新孔后形成的“狗腿弯”）；磨孔钻头1个(与钻孔同径)。

（3）偏心楔的连接

连接器：用短钻杆或钻杆接头加工，连接部分要保证一定厚度，开螺孔2个，留有通水孔。

连接螺钉：可选用螺钉或铆钉。

楔体：采用φ89的岩心管或圆钢加工，用木钉与木塞连接。连接后应检查垂直度和连接部分的外径，不可超出钻孔孔径。

木塞：选择见水易膨涨的木材，木塞躯干要求平直，修整圆滑、均匀。

偏心楔的连接见图

（4）水泥封孔：浅孔可采用投石子的办法，投至高于事故位置5-10m，捣实后下入连接好的偏心楔，再用水泥浆固定；深孔偏斜，由于钻孔较深，投石子不易到底，最好采用水泥浆封孔（选用#或#水泥）。封孔高度应保证在扫除浮浆，取出1-2m终凝后的水泥心后，新的孔底高于事故头5-10m。这项工作应在准备偏心楔和造孔专用工具的同时进行。因为水泥浆侯凝加终凝后的扫孔需要一段时间。

（5）偏心楔的安放：应尽可能选择岩石较完整的孔段。如果距事故位置5-10m内，均为岩石松软、破碎孔段，可将封孔水泥高于事故位置10m以上。目的在于防止在造孔过程中，偏心楔松动而导致失败。将连接好的偏心楔下至预定位置后，若为油压钻机，可以采用加压的方式将连接螺钉剪断；若为非油压钻机，可将连接好的偏心楔提一定高度落下，将螺钉剪断，底部木塞在“V”型楔的作用下劈开，并撑向孔壁楔紧偏心楔。

按照0.5的水灰比（重量比，即水∶水泥=0.5∶1），添加复合型速凝早强剂，即每包水泥加氯化钠g，三乙醇胺25g。配制好一定体积的水泥浆，即可采用泥浆泵将水泥浆直接泵入孔内偏心楔位置。

（6）扫孔与造孔：在水泥浆终凝后，#水泥配制的水泥浆，在48h左右即可扫开水泥。候凝时间长一点，以保证固定偏心楔水泥的强度。

扫水泥采用合金钻头，应认真丈量钻具、准确计算孔深，以防扫坏偏心楔或导致孔内事故。当钻头扫至偏心楔顶部时冲孔起钻，改换锥形钻头接0.5m长的短岩心管扫孔、导斜、造孔。锥形钻头在导斜过程中，自然会沿着楔体的斜面下移。在下移过程中，若出现阻力加大，即可判断已接触岩石，开始造孔，这时应轻压慢转，不可操之过急。在导斜过程中，会出现挤卡、憋车现象，应经常提动钻具，直至超出楔体斜面（当然，超出越多，难度越大，但对下一个回次越有利），冲孔起钻，即造出新孔。

下一个回次，换1.0m长的短岩心管连接锥形钻头扫孔，其目的是削磨在新孔形成过程中，老孔与新孔之间造成的“狗腿弯”，扫到底后冲孔起钻。在扫孔过程中，同样会出现挤卡、憋车现象，也应经常提动钻具。

（7）削磨“狗腿弯”：偏心楔斜面的顶角，虽然只有2°30′—3°，但锥形钻头造出来的新孔，自锥形钻头在楔体斜面上接触岩石开始，就自然在造新孔的过程中出现一个老孔与新孔之间的“狗腿弯”。这个“狗腿弯”不消除，若直接转入取心钻进，钻具则不易下到孔底，且钻进阻力大，易诱发事故。所以，必须逐级削磨“狗腿弯”。

接1.0m长的短岩心管在扫孔、削磨“狗腿弯”的过程中已经没有阻力时，可换1.5m或2.0m的短岩心管连接锥形钻头（注意，要再换一个镶有新合金的异径接头，以利削磨“狗腿弯”）继续削磨，直到可顺利下入取心的粗径钻具为止。

（8）磨孔：在多个回次扫孔、削磨“狗腿弯”的过程中，新孔孔底可能落有合金块、铁屑，且孔底呈锥形，在转入正常钻进之前，特别是转入采用金刚石或复合片钻头钻进之前，应用磨孔钻头（平面合金钻头）将孔底磨平，并在磨孔过程中，将掉入新孔内的合金块、铁屑磨得由大变小，以大泵量的冲洗液携带至地表，使孔底平而干净。

（9）转入正常钻进：转入正常钻进的第一个回次，所用粗径钻具的长度，应小于削磨“狗腿弯”最后一套钻具的长度。在下钻和钻进过程中若不出现异常现象，说明偏斜造孔工作已经完成。转入正常钻进后，每次下钻至偏心楔顶部与“狗腿弯”孔段，应谨慎操作，让钻具缓慢落下。

我队栾川康山金矿区ZK孔用此方法顺利终孔。

2.钢球偏斜造孔（绳索钻进造斜）

“钢球支撑小径锥型钻具导斜钻头跟进偏斜”工艺的基本机理：

通过计算及地表演示证明，钻杆的弯曲度增大到0.25度∕米时岩芯管与总成均能顺利通过，弯曲度再增加就有明显的阻塞感。NQ钻具钻杆与钻孔孔壁的间隙为5mm，则钻孔的弯曲度应不大于钻杆弯曲度的二倍，即小于0.5度∕米。

在φ77mm完整孔底放置一只φ25mm的钢球，用φ58mm的长锥面合金钻头作前导向钻头，φ77mm变径导向钻头做扩孔钻头，两只钻头之间连接一根长度2.8m的φ50钻杆（中部φ50mm钻杆越长，偏斜角度越小，钻杆越短，偏斜角度越大；但必须保证φ50钻杆初始弯曲度是在其弹性变形的范围以内以免屈服变形折断而发生新的事故），进行造斜定位：即用锥面钻头将钢球挤压到一边孔壁，钻头受钢球反作用力而靠向另一边孔壁，操作钻机使φ58mm的长锥面合金钻头冲击压迫孔底，使钻头尖部进入孔底形成可靠钻头定位点，待钻头越过钢球后钻进2.7m（保证钢球不要损伤后钻头），然后起钻换用常规φ56单管合金钻具加深导斜孔段并打捞钢球（此步骤是为了确保造斜一次成功而特别增加；如果水泥的凝固强度大于或等于孔壁岩层的强度，完全可以越过此道工序流程）。用φ77mm钻头加扩孔器将φ58mm导斜孔扩到φ77mm。用NQ+2绳索取心钻具钻进，待出新孔后，再换用常规φ77mm单管钻具加深导斜孔段，换用φ77mm导向扩孔钻头将导斜孔段孔径扩为φ77mm完成造斜施工。

要点：

（1）首先造斜起始点的沉渣必须冲洗干净以保证钢球能够准确投放到位；若钢球不到位，在下钻过程中就会卡住钻具，或挤断导向转杆造成新的事故。

（2）要保证锥面钻头将钢球挤靠孔壁侧边，操作钻机上下移动钻头让锥面钻头尖冲击孔底时，开始提钻行程一定要小，钻头提离孔底的距离控制在小于钻头直径的范围内，以免钢球掉入钻头尖孔达不到偏斜的目的；待钻头合金通过钢球后方可开钻钻进，以免钢球损伤钻头刃口。

（3）若用常规单管合金钻头钻进加深导斜孔，必须设法抓取所有岩芯，并在起钻前向钻杆内投放钢球，使钢球进入变径接头形成堵水阀，确认抓牢岩芯并形成堵水后方能起钻取芯；保证导斜孔内没有残余岩芯，以免影响扩孔工作。

（4）导斜扩孔钻头导向部分的长度可以根据水泥凝固的硬度和强度选择。要求具有足够的硬度与光洁度。减少对导向孔壁的磨耗，扩孔钻头主刀口应加工成平底，刀口要求锋利，水口合理，合金尽量密集，以保证导斜效果及钻头寿命。

我队栾川康山金矿区ZK孔采用此方法也顺利终孔。

5.水泥浆固井

5.1.冲扫孔及泵送水泥浆

为防水泥浆被稀释，冲扫孔钻具一定要扫到孔底（或人工孔底），这样钻具底部返出的水泥浆，除上部与水接触的1～2m的水泥浆被水稀释外，可保证大部分水泥浆不被水所稀释，而又能做到水泥浆柱浸泡在水中进行凝固。为此，必须在灌注过程中进行粗略的计算，了解水泥浆已进到钻杆的具体位置。

5.2.常用的水泥固井配比：

用氯化钠+三乙醇胺复合速凝早强剂

氯化钠+三乙醇胺复合速凝早强剂的作用原理是：其中的氯化钠主要起速凝作用(原理与氯化钙相近，但较弱)；其中的三乙醇胺主要起早强作用。因为三乙醇胺是表面活性剂，吸附在水泥颗粒表面，降低了其表面张力，加速了水泥的润湿水化分散，加快了水泥的水化反应，此外，三乙醇胺分子量小，在水泥颗粒表面形成薄的亲水膜，促使水泥分散，使单位体积中的颗粒数增加，故起速凝早强作用。

水泥使用号以上

配方：NaCL0.5％～1％+三乙醇胺0.05％

一代水泥+食盐g+三乙醇胺25g

操作方法：先将食盐和三乙醇胺溶按比例于少量水中，待水泥浆搅制成后，再加入水泥浆中。

水灰比=0.45～0.55之间

水泥用量：G=KL/a*50

G—水泥用量

L—预计封固长度

a—每代水泥的理论封闭长度(M)

每代水泥的理论封闭长度参考值

钻孔直径（mm）

0.5

0.6

￠91

6.25

7

￠75

9.19

10.29

5.3.替浆量计算及压水方法

灌注的成败，除对孔内封堵段情况了解正确与否外，主要与灌注浆量的正确计算，替水量的计算，严格操作程序和相互紧密配合有密切关系。还要特别注意的是当水泥浆注入孔内后如何保证水泥浆的水灰比，而不被井内水稀释。这是水泥浆在井内是否凝固和凝结时间的长短以及凝固后的强度大小的关键。

替浆量计算方法

Q=KLq+Qg

：Q——替水泥浆所需压水量，L；

L——钻杆柱长度，m；

q——每米钻杆内容积(ф50钻杆为1.2L，ф42钻杆为0.8L)；

Qg——地面管线及水泵容积，大口径取50～65L；小口径取40～50L；

K——压水系数，浅孔取0.9，深孔取0.95。

替浆压水时，要保持水不压出钻具底部，以避免水泥浆被稀释。

粗略计算的方法是每包水泥（50公斤）按0.4水灰比计算，约可配成比重2.0g/cm的水泥浆35升（未包括地表损耗量，约5～10%）；直径50毫米钻杆内容积为1.2升/米（Ф42钻杆为0.8升/米，￠71绳钻为2.9升/米），地面管线（包括吸水管、排水管、泵、机上钻杆等）容积一般为65～80升。例如一次泵送10包水泥共得升（未计损耗），当水泥浆全部抽完后进入钻杆内的长度：（-65）/1.2=米。若灌注孔深为米，则水泥浆前锋离孔底还差20米，如果此时把整个钻具提离孔底，则水泥会被孔内水所稀释。

压水量根据以上方法计算，为孔内静水位到孔底之间的钻杆内腔的容积，并加上地面管线容积的量。如上例中，灌注孔深米，静水位离孔口米，则静水位离孔底是40米。压水量=（40×1.2）+65=升。

如上述灌送10包水泥的浆液，压入水后其前锋已返出钻杆外（如水泥少于10包时，水泥浆可能仍未到达孔底），然后拆开钻机上钻杆，靠钻杆内外液柱比重的压力差（如导管法灌注混凝土），使水泥浆继续沿钻杆内下落，并从钻头底部返出钻杆外，直至钻杆内压力平衡为止。由于外环状空间容积比钻杆容积大（绳索钻杆相反），因此，在钻杆外上返高度较低。在水位很低的条件下，如压水量过多，则在卸开机上钻杆后，由于钻杆内外压力差，压入水也可能下至孔底，使水泥浆受到稀释。

当孔内静水位高时，计算方法与上同。压水量接近于钻具内的容积加上地面管线容积，可以保证水不压出钻具底部，这时钻杆外的水泥浆高度比钻具内的水泥浆高度会大一些。当提钻时，会向钻杆内回流或填补孔底空间，水泥浆不会被稀释。相反，如此时压入水量过小，则提升钻具时，可能有一部分水泥浆被稀释。

具体的操作是压水完后才提升钻具，如压水量较多时，就不必另开泵冲洗钻杆了；如压水量少，需另开泵冲洗钻杆时，必须估计钻具下端已提离水泥面10～15米后才能冲洗，否则洗钻杆的水也可能把一部分水泥浆稀释。

绳索取心在复杂地层施工，遇到破碎地层、掉快、坍塌地层时，一定要随钻随固，一旦大意，很可能造成事故。

使用绳索钻杆固井要特别地注意，因绳索钻杆于钻孔间环状间隙小，如Ф71钻杆与孔壁环隙仅3mm左右，环隙的每米容积只有1.6升，则一包水泥浆液就可在环状间隙中可灌注22米，所以，灌注完毕后要将钻杆尽快提至安全位置，否则极易发生事故。

6.水泵灌注应遵循的技术规程

6.1.堵漏时，坚持冲孔；护壁时，坚持扫孔到底，保证清除孔内岩屑和钻具畅通。

6.2.钻具应下至离孔底0.3～0.5m或架桥处，以减少水泥浆的稀释。

6.3.灌注过程中或灌注完毕，不能上提钻具，但可转动钻具，待替浆后方能上提钻具。

6.4.全部浆量应一次灌完，不得中途停泵以防止浆液断开或被水稀释。

6.5.泵浆前打开回水管，排出泵内清水，不得让其注入孔内。

6.6.准确计算出替浆的压水量。

6.7.替浆完毕，钻具提至离开水泥面10～15m处后方能清洗钻具。

6.8.提钻速度要慢，防止抽吸作用，并及时在孔口回灌清水。

6.9.扫水泥注意事项

下钻要分段下，下一段冲一段。扫水泥最好用普通低浓度泥浆或清水，以防泥浆与水泥浆与泥浆接触后产生絮凝，造成钻具抱死。

注意控制扫孔速度，以免钻孔被扫斜。

3.LZ型造斜器造孔

LZ型造斜器结构及工作原理

LZ型连续造斜器分为定子和转子两部分。定子部分包括单动外壳、工作弹簧、定子外壳、定位套、上半楔、楔形滑块和下半楔。转子部分包括主动轴、定位接头、花键轴、被动轴、短管和钻头。造斜器工作时定子不转动，只是随钻孔沿深度方向向下滑动。

当造斜器处于自由状态时，楔形滑块处于回收位置，定位套与定位接头互锁，定子与转子不能相对转动。

当造斜器加有钻压时，钻压通过主轴凸肩传给单动外壳→工作弹

簧→定子外壳→上半楔→滑块→下半楔→被动轴→钻头。一方面当工作弹簧被压缩时，主动轴同步下移，定位接头与定位套解锁，转子可以转动。另一方面，楔形滑块在钻压作用下产生横向位移，接触孔壁，孔壁对滑块的侧压力将造斜器推向孔壁另一侧，因钻头直径大于外壳直径，于是钻头先接触孔壁并对其产生一个侧压力——造斜力。钻进过程中钻头不断在固定方向上铣削孔壁，造成孔斜。