不論是在油田勘探，煤田勘探或其它勘探工作中，都有不同程度的卡鉆事故。由于對鉆孔卡鉆認(rèn)識的不同，往往都?xì)w結(jié)巖石遇水膨脹而導(dǎo)致卡鉆。其實不然，經(jīng)過多年實踐和參閱國內(nèi)外有關(guān)資料，作者認(rèn)為：鉆孔卡鉆事故的形成主要有兩種：一是某種巖性本身的膨脹導(dǎo)致；二是由于某種巖層良好的滲透，巖石的強(qiáng)吸水性，使泥漿性能發(fā)生變化，泥皮迅速增厚所致。就兩種卡鉆原因而言，后者居多，前者較少；就其危害性而言，后者嚴(yán)重，前者較小。
因此，能否正確認(rèn)識和分析兩種不同的卡鉆原因，并采取相應(yīng)預(yù)防措施，避免卡鉆事故，十分必要。
1.由于巖石本身膨脹形成的卡鉆事故
所謂卡鉆事故，理論上，是由于鉆孔形成后，巖層中出現(xiàn)自由面，巖石本身失去壓力平衡，加之沖洗液（泥漿）對巖層的滲透，使巖石產(chǎn)生膨脹，巖石便向壓力小的方向凸出，使鉆孔直徑縮小，從而導(dǎo)致卡鉆；推理上，似乎存在這種卡鉆的可能性，但在鉆探穿過的各類巖層中，因巖石膨脹引起卡鉆為數(shù)極少。
在煤田地質(zhì)勘探中常見的巖石有硅藻土、膨潤土、泥巖、砂巖、礫巖、石灰?guī)r和火成巖等。其中，硅藻土、膨潤土、泥巖具有遇水膨脹性。在同等條件下，膨潤土膨脹率為10倍以上，其它的巖石膨脹率為3～5倍，在正常鉆進(jìn)中，不能突然膨脹，使孔徑縮小卡住鉆具。
具有膨脹性巖層并不是無止境的向孔內(nèi)膨脹，它們只能在鉆孔周圍2～3m的范圍內(nèi)產(chǎn)生微量膨脹。在該范圍以外的巖石，因受圍巖壓力的控制，不可能在某段時間內(nèi)，無止境的或突然向鉆孔內(nèi)凸出來，明顯使孔徑縮小，并且遇水膨脹的巖石又都比較松軟，硬度只達(dá)到二至三級，極易受到外力的破壞。此類巖石在一定時間內(nèi)膨脹凸起的部分，小于鉆具摩擦而削去的部分。
加之松軟巖石極易被沖洗液（泥漿）沖刷破壞，只能使孔徑擴(kuò)大而不能縮小?？v觀鉆探工程，具有膨脹性巖層孔段的孔徑都大于堅硬巖層孔徑。由此可見，由于某種膨脹性的巖層產(chǎn)生膨脹縮徑，危害鉆孔或造成孔內(nèi)事故的理由是不十分充足的，把一些擠夾事故分析判斷為鉆孔縮徑造成，歸結(jié)為自然現(xiàn)象是沒有根據(jù)的。
2.巖層滲透率良好、巖石吸水性強(qiáng)，泥皮增厚而形成的卡鉆事故
鉆孔穿過的各類巖層中，性質(zhì)各有不同，有的滲水，有的不滲水，也有的涌水。在滲水巖層中，滲透率也有差異，有的滲水率良好，也有的滲水率較差。滲透率良好的巖層，加上鉆孔泥漿柱的壓力作用，極易使泥漿中迅速失去水分。失去水分的泥漿變成膠體的粘泥吸附在井壁上，形成泥皮逐漸增厚或迅速增厚而產(chǎn)生縮頸，直至堵死某段鉆孔。這種縮頸卡鉆事故，慢者幾十個小時，快者十幾分鐘，即可將某段鉆孔部分或全部堵死而造成孔內(nèi)卡鉆事故。
在滲水巖層中，這種縮徑形式在不斷進(jìn)行著，吸水巖石時刻都在吸附泥漿中的水分。正常鉆進(jìn)，泥漿正常循環(huán)時，泥皮也與時間成一定比例增厚的同時，也被鉆具旋轉(zhuǎn)或上下磨削而變薄，其被削去的泥皮又被沖洗液（泥漿）帶走，加入沖洗液之中，而隨沖洗液循環(huán)，從而不致于堵死鉆孔。
但是，泥漿中的水分子在不斷減少，而泥漿的粘度在不斷加大，迫使人們調(diào)整泥漿粘度。所以，在正常鉆進(jìn)中，很少發(fā)現(xiàn)泥皮增厚擠夾鉆具。如果某種原因停鉆，停止泥漿循環(huán)時間較長，滲水巖層就會很快將泥漿中的水分子吸走，使這一孔段的孔徑縮小或堵死，致使不能下入鉆具，這種現(xiàn)象不僅在某一地區(qū)發(fā)生，其他地區(qū)也發(fā)生過。
因此，能否正確認(rèn)識和分析兩種不同的卡鉆原因，并采取相應(yīng)預(yù)防措施，避免卡鉆事故，十分必要。
1.由于巖石本身膨脹形成的卡鉆事故
所謂卡鉆事故，理論上，是由于鉆孔形成后，巖層中出現(xiàn)自由面，巖石本身失去壓力平衡，加之沖洗液（泥漿）對巖層的滲透，使巖石產(chǎn)生膨脹，巖石便向壓力小的方向凸出，使鉆孔直徑縮小，從而導(dǎo)致卡鉆；推理上，似乎存在這種卡鉆的可能性，但在鉆探穿過的各類巖層中，因巖石膨脹引起卡鉆為數(shù)極少。
在煤田地質(zhì)勘探中常見的巖石有硅藻土、膨潤土、泥巖、砂巖、礫巖、石灰?guī)r和火成巖等。其中，硅藻土、膨潤土、泥巖具有遇水膨脹性。在同等條件下，膨潤土膨脹率為10倍以上，其它的巖石膨脹率為3～5倍，在正常鉆進(jìn)中，不能突然膨脹，使孔徑縮小卡住鉆具。
具有膨脹性巖層并不是無止境的向孔內(nèi)膨脹，它們只能在鉆孔周圍2～3m的范圍內(nèi)產(chǎn)生微量膨脹。在該范圍以外的巖石，因受圍巖壓力的控制，不可能在某段時間內(nèi)，無止境的或突然向鉆孔內(nèi)凸出來，明顯使孔徑縮小，并且遇水膨脹的巖石又都比較松軟，硬度只達(dá)到二至三級，極易受到外力的破壞。此類巖石在一定時間內(nèi)膨脹凸起的部分，小于鉆具摩擦而削去的部分。
加之松軟巖石極易被沖洗液（泥漿）沖刷破壞，只能使孔徑擴(kuò)大而不能縮小?？v觀鉆探工程，具有膨脹性巖層孔段的孔徑都大于堅硬巖層孔徑。由此可見，由于某種膨脹性的巖層產(chǎn)生膨脹縮徑，危害鉆孔或造成孔內(nèi)事故的理由是不十分充足的，把一些擠夾事故分析判斷為鉆孔縮徑造成，歸結(jié)為自然現(xiàn)象是沒有根據(jù)的。
2.巖層滲透率良好、巖石吸水性強(qiáng)，泥皮增厚而形成的卡鉆事故
鉆孔穿過的各類巖層中，性質(zhì)各有不同，有的滲水，有的不滲水，也有的涌水。在滲水巖層中，滲透率也有差異，有的滲水率良好，也有的滲水率較差。滲透率良好的巖層，加上鉆孔泥漿柱的壓力作用，極易使泥漿中迅速失去水分。失去水分的泥漿變成膠體的粘泥吸附在井壁上，形成泥皮逐漸增厚或迅速增厚而產(chǎn)生縮頸，直至堵死某段鉆孔。這種縮頸卡鉆事故，慢者幾十個小時，快者十幾分鐘，即可將某段鉆孔部分或全部堵死而造成孔內(nèi)卡鉆事故。
在滲水巖層中，這種縮徑形式在不斷進(jìn)行著，吸水巖石時刻都在吸附泥漿中的水分。正常鉆進(jìn)，泥漿正常循環(huán)時，泥皮也與時間成一定比例增厚的同時，也被鉆具旋轉(zhuǎn)或上下磨削而變薄，其被削去的泥皮又被沖洗液（泥漿）帶走，加入沖洗液之中，而隨沖洗液循環(huán)，從而不致于堵死鉆孔。
但是，泥漿中的水分子在不斷減少，而泥漿的粘度在不斷加大，迫使人們調(diào)整泥漿粘度。所以，在正常鉆進(jìn)中，很少發(fā)現(xiàn)泥皮增厚擠夾鉆具。如果某種原因停鉆，停止泥漿循環(huán)時間較長，滲水巖層就會很快將泥漿中的水分子吸走，使這一孔段的孔徑縮小或堵死，致使不能下入鉆具，這種現(xiàn)象不僅在某一地區(qū)發(fā)生，其他地區(qū)也發(fā)生過。