第一章 概述 1
第一节 基本概念 1
1.1.1概念的形成和意义 1
1.1.2空气泡沫的基本组成及性质 3
1.1.3建立学科的要素及意义 6
第二节 发展背景及现状 8
1.2.1钻探业发达国家泡沫钻进的发展简况 8
1.2.2我国空气及空气泡沫钻进的研究与发展 10
1.2.3我国空气泡沫钻进近十余年来的应用与发展 13
第三节 泡沫钻进学的任务 13
1.3.1任务与目的综述 13
1.3.2主要探讨和研究内容 14
1.3.3应用及发展情况评介 16
第四节 应用与发展前景 17
1.4.1应用前景 17
1.4.2在我国的应用与发展前景 18
1.4.3发展的基础 21
第五节 发展泡沫钻进的社会经济意义 22
1.5.1对于社会发展的作用 22
1.5.2对于促进社会经济发展的意义 23
第二章 流体性质及作用机理 24
第一节 泡沫的组成成分和性能 24
2.1.1组成成分及对性能的影响 24
2.1.2性能 25
第二节 起（发）泡剂及其他处理剂 26
2.2.1起泡剂的组成、结构、性质及分类 26
2.2.2起泡剂与泡沫的稳定性 32
2.2.3起泡剂、稳泡剂及其他胶联剂 33
2.2.4泡沫剂选择与钻进地层岩性 38
2.2.5泡沫剂的选择及我国常用泡沫剂 39
2.2.6高性能泡沫剂及添加剂的研制方向 41
第三节 泡沫的形成、结构性质、种类及作用 43
2.3.1形成 43
2.3.2结构及其性质 44
2.3.3泡沫分类及作用 50
第四节 泡沫剂性能的测试 53
2.4.1测试的目的、意义和方法 53
2.4.2基本性能参数 54
2.4.3性能参数的测试标准、条件及分析 57
第五节 泡沫的物化性能及对钻进的影响 61
2.5.1组成相对于性能的影响 61
2.5.2比重及对钻进的影响 63
2.5.3吸收和释放压缩能的特性 63
2.5.4结构特性 65
2.5.5疏水特性 66
2.5.6流型特征和溶垢、润滑特性 66
2.5.7低导热性能的作用 67
2.5.8起泡剂及其他处理剂的吸附作用 67
第三章 泡沫钻进的优势及作用机理 68
第一节 比较优势综述 68
3.1.1流质特性 68
3.1.2设备及钻具适用性 69
3.1.3基础和目的 69
第二节 泡沫与冲洗液钻进的比较 70
3.2.1钻进的基本条件 70
3.2.2泡沫钻进具有的优劣势及机理分析 73
第三节 泡沫与干空气钻进的比较 81
3.3.1空气钻进的优势及不足 81
3.3.2作用机理及优势比较 82
第四节 空气泡沫钻进的缺点 84
3.4.1空气泡沫钻进具有的不足 84
3.4.2泡沫钻进效率下降的主要原因 86
第五节 更具比较优势的条件选择 86
3.5.1地层 86
3.5.2钻进方法 87
3.5.3设备及钻具 88
3.5.4环境及工程条件 89
第四章 适应范围及应用 90
第一节 地层及矿床 90
4.1.1适应地层及工艺措施 90
4.1.2不同矿床的钻进 96
4.1.3环境条件 100
第二节 适于采用泡沫介质的钻进方法 101
4.2.1取心机具及技术方法 101
4.2.2切削和碎岩方式 102
4.2.3钻进口径和取（心）样方式 103
第五章 泡沫工艺及钻进规程 104
第一节 泡沫工艺 104
5.1.1泡沫液的配制 104
5.1.2气液比的选择 108
第二节 钻进规程 111
5.2.1冲洗介质与钻进规程综述 111
5.2.2钻进参数值的确定 114
5.2.3各规程参数的配合 118
第六章 设备选择及管汇系统设计 119
第一节 主要钻进设备、动力机及机具的选配 119
6.1.1一般选用原则 119
6.1.2设备选择及配套 121
6.1.3钻进方法及机具的选择 122
第二节 灌注泡沫的专用设备 124
6.2.1空压机 124
6.2.2注射泵 127
6.2.3空气泡沫增压泵装置 129
6.2.4钻进方法与泡沫专用设备选择 136
第三节 管汇系统设计 138
6.3.1管汇设计的基本要求 138
6.3.2泡沫发生器的设计 141
6.3.3储能装置的设计加工及使用 144
6.3.4计量、监控仪器和阀的选用 145
6.3.5管路设计 146
第七章 孔口密封、消泡装置及泡沫液的回收 147
第一节 孔口密封装置的设计和选用 147
7.1.1作用及意义 147
7.1.2设计与应用 147
7.1.3设计与应用研究的发展方向 148
第二节 消泡、消泡装置及泡沫液的回收 149
7.2.1消泡、泡沫液回收的目的及意义 149
7.2.2消泡的基本概念、原理和方式选择 150
7.2.3消泡方式选择 152
7.2.4泡沫液的回收与利用 159
第三节 孔口密封、消泡及泡沫液回收装置的一体化设计 160
7.3.1一体化设计的总体思路 160
7.3.2满足发展要求的设计方向 161
第八章 钻进操作及安全事项 162
第一节 钻进操作要求 162
8.1.1与冲洗液钻进的基本要求比较 162
8.1.2正常钻进时的基本操作要求 163
8.1.3复杂地层的钻进操作 165
8.1.4不同钻具的技术及操作要求 166
第二节 泡沫钻进安全操作注意事项及措施 167
8.2.1安全操作注意事项 167
8.2.2情况判断及措施 167
8.2.3安全生产管理注意事项 169
第三节 其他安全操作要求 169
第九章 实钻数据收集及研究分析 170
第一节 冲洗介质的结构、黏度及功耗、压损 170
9.1.1不同冲洗介质的功率损耗 170
9.1.2研究冲洗介质功率损耗的目的 171
9.1.3研究分析方法 172
9.1.4引起功耗和压损的主要因素 172
9.1.5不同泡沫的回转阻力及压力损失 173
第二节 破碎层钻进参数选择 173
9.2.1钻参值对岩心堵塞的影响 173
9.2.2钻速与钻参值的合理选择 175
第三节 压力表反映迟滞时间与钻进状态关系 175
9.3.1岩心堵塞程度与压力表反应 175
9.3.2不同孔深条件下的迟滞时间判断 176
9.3.3其他孔内情况的观察分析与判断 176
第四节 冲击钻进的钻速与工艺及钻进规程的关系 177
9.4.1钻速与泡沫工艺 177
9.4.2钻速与钻进规程 178
第五节 涌水地层的钻进方法选择 178
9.5.1选择钻进方法须考虑的因素 178
9.5.2选择钻进方法的依据 179
9.5.3钻进方法选择 179
第六节 冲洗介质特性与需要的破碎功 180
9.6.1意义 180
9.6.2研究方法 181
9.6.3克取岩石方法选择 181
第七节 涌水量与泡沫剂浓度等参数要素间的关系 182
9.7.1提高泡沫剂浓度或泡沫液量的目的及必要性 182
9.7.2提高泡沫剂浓度或泡沫液量的依据和量值（临界值） 182
9.7.3其他要素及影响 183
第八节 循环系统的压力损失 183
9.8.1监测循环系统压力损失的意义 183
9.8.2孔内压力损失的分布 184
9.8.3其他压力损失的影响因素 185
第十章 需探讨的问题及可能的解决途径 186
第一节 涌漏水的极不稳定地层的钻进 186
10.1.1工艺方法的提出 186
10.1.2可行性分析 187
第二节 钻具结构问题 188
10.2.1钻具结构的总体影响 188
10.2.2钻头与外岩心管 189
10.2.3钻杆的选择 192
第三节 不同介质的排液机理比较 193
10.3.1不同孔内条件下泡沫钻进中的排液要求 193
10.3.2泡沫与干空气排液方式比较 193
10.3.3泡沫与冲洗液钻进排液方式比较 196
10.3.4排液与烧钻事故、泡沫工艺及设备能力的关系 197
第四节 回次钻进的时机选择 198
10.4.1目的和意义 198
10.4.2选择在排液过程中钻进的依据和方法 198
10.4.3排液过程及其影响因素分析 200
10.4.4析流与结构恢复的影响 202
10.4.5钻进时机的选择 203
第五节 烧钻的原因分析及解决措施 205
10.5.1主要分析方向 205
10.5.2引起钻头微烧或烧钻的主要因素 205
10.5.3防止烧、埋钻事故的基本措施 208
10.5.4钻具结构的影响 209
第六节 泡沫的稳定性、强度与固相颗粒浓度的关系 210
10.6.1影响泡沫体系稳定性的因素及度量 210
10.6.2稳定性、强度与固相颗粒浓度的关系 211
第七节 解决复杂的极不稳定地层的措施 212
第十一章 前苏联与我国泡沫钻进应用及研究情况 213
第一节 目的、意义和基本简况 213
11.1.1介绍的目的和意义 213
11.1.2应用的基本简况 214
第二节 前苏联泡沫钻进应用及研究 214
11.2.1应用 214
11.2.2地质勘探孔泡沫钻进的总体应用情况 225
11.2.3工艺研究 228
第三节 我国小口径金刚石泡沫钻进应用研究 234
11.3.1金刚石泡沫钻进主要研究时间段及概况 234
11.3.2金刚石泡沫回转钻进的研究 235
11.3.3金刚石泡沫冲击回转钻进和泡沫增压泵装置的应用研究 239
第四节 前苏联与我国应用研究对比分析 247
11.4.1对比分析的宗旨和方向 247
11.4.2适应性及优、劣势的验证 247
11.4.3应用研究能力和条件的差异 248
11.4.4工艺规程及材料的应用研究 250
11.4.5回次返泡时间的研究 251
11.4.6深孔钻进问题 251
11.4.7试验研究及分析中的问题或不足 251
第十二章 空气泡沫钻进的效益评介 262
第一节 评介的方法和意义 262
第二节 泡沫钻进的技术效益分析 263
12.2.1资源和材料的节约效益 263
12.2.2高的技术经济指标 265
12.2.3缩短施工周期带来的效益 266
第三节 泡沫钻进需增加的投入 267
12.3.1设备投入 267
12.3.2管汇系统投入 268
12.3.3初次投入的增加 268
参考文献 269
后记 270