第一章 地热钻探 1
第一节 对地球地热资源的总估价 2
一、地球热库 2
二、地热能的来源 2
三、世界地热的分布 3
四、我国地热资源分布 4
五、我国京津唐地热异常区 6
六、地热勘探研究和规划 6
第二节 地热能源的利用 6
一、地热发电 6
二、地热水的民间利用 8
一、热水型 12
第三节 地热田类型与发电原理 12
二、地压型 13
三、干热岩型 13
第四节 地热钻探的分类与特点 14
一、地热井的分类 14
二、地热钻探的独特性 15
第五节 地热钻探的各种泥浆 16
一、地热钻探对泥浆的影响与分类 16
二、地热井泥浆的特点 17
三、膨润土含量与温度等因素的关系 17
四、海泡土 19
五、HTM-1泥浆 21
六、地热泥浆的管理与调整 22
二、空气钻进类型 23
一、空气钻进的优点 23
第六节 空气钻进 23
三、空气钻进的地面设备 24
四、空气钻进对气流上升速度及空气流量要求 25
五、泡沫钻进 27
六、充气泥浆钻进 28
七、空气钻进空气量测定方法 28
第七节 地热钻探中的腐蚀与环境问题及其防治 29
一、地热钻探中产生的环境问题 29
二、地热钻探过程中硫化氢的危害及其防治措施 29
三、甲烷等气体微粒子扩散 32
五、噪声 33
六、地面沉降 33
四、化学腐蚀 33
七、管材磨蚀 34
第八节 地热固井水泥 34
一、高温地热井固井水泥需具备的条件 34
二、高温地热井水泥的选择 34
三、高温水泥添加成分对固井水泥的效果 34
四、高温气井用水泥 35
第九节 利用金刚石绳索取心钻探设备钻探地热 35
一、联合国项目 36
二、美国西北太平洋实验项目 38
第十节 利用石油钻机钻探开发地热 41
一、石油钻机的地面辅助设备 42
二、日本地热钻探实例 43
三、美国地热钻探实例 46
一、北京中深地热井钻探经验 48
第十一节 我国地热钻探与开发 48
二、天津地热钻探工艺 53
三、西藏羊八井热田钻探 60
第十二节 地热井的测试工作 66
一、地热钻探过程中各种检测项目 67
二、地热井各种测试仪器 67
主要参考文献 69
第二章 冻土钻探 70
第一节 冻土钻探时的井内温度规程 70
一、冻土井内温度规程的数学模型 70
二、孔底冲洗介质温度的升高 74
三、防止冻结岩石中孔壁坍塌的条件 75
一、正常钻进和井内温度的关系 76
四、结论 76
第二节 冻土钻进时井内温度规程与钻井液的关系 76
二、井内温度规程与冲洗液冰点的关系 77
三、井内温度规程与钻井液初始温度的关系 78
四、井内温度规程与钻井液冲洗时间的关系 79
五、井内温度规程与钻井液类型和性能的关系 80
六、结论和建议 80
第三节 冻土钻探时压缩空气的冷却和干燥问题 81
一、压缩空气的冷却 81
二、压缩空气的干燥 84
三、结论 85
第四节 冻土钻探的实验室试验研究 85
一、岩心采取率、孔壁岩石解冻与钻进条件的关系 86
三、岩心原始结构和钻进过程参数的关系 87
二、钻进效果与钻进过程参数的关系 87
四、钻进过程参数对孔壁状态的影响 88
五、结束语 89
第五节 生产条件下冻结岩石钻进的试验研究 90
一、冷却空气洗井钻进生产试验 90
二、泡沫洗井钻进生产试验 92
三、冲洗液洗井钻进生产试验 92
四、结束语 93
主要参考文献 94
第三章 海洋油气钻探 95
第一节 海洋钻探应用领域 96
一、滨海、海底地质钻探 96
二、海洋石油与天然气钻探 96
第二节 石油、天然气资源的回顾与前瞻 97
三、大洋科学考察钻探 97
一、2002年世界石油、天然气探明的储量 98
二、对石油工业发展的预测 99
第三节 海洋油气钻探 100
一、海底石油的巨大潜力 100
二、适应不同水深的海洋钻井设施 101
三、海洋钻井设施的演进 101
四、安装在海洋钻井装置上的钻井设备 107
五、海洋石油钻探的若干世界记录 108
第四节 浮式钻井的海况知识 110
一、船体运动 112
二、两种船体运动的对比 112
三、船体运动的限制准则 113
四、船体的稳性 114
五、锚泊定位 115
六、锚定器具 117
第五节 套管头与套管 120
一、井身结构与套管程序 121
二、井口盘与永久导向架 121
三、各层套管的作用与下入程序 121
四、压裂梯度 123
五、泄漏测试 125
六、海下注水泥系统 125
七、套管密封 126
第六节 防喷器及其控制 127
一、防喷器及其附属器件 127
二、防喷器组 129
三、防喷器组的控制系统 130
四、防喷器组的测试 133
第七节 隔水管 134
一、隔水管部件 135
二、隔水管的检查与维护 136
第八节 海洋钻井水下设备的组成与主要功能 137
一、水下设备的组成 137
二、水下设备的主要功能 140
第九节 运动补偿 140
一、张紧器 141
二、升沉补偿器 141
三、游动滑车补偿器 141
四、主动和半主动补偿器 143
五、缓冲短节 143
第十节 常用浮式钻井程序 145
一、下入井口盘 145
二、钻36in井眼，下30in导管并固井 146
四、钻17？in井眼，下13？in技术套管并固井 147
三、钻26in井眼，下20in套管，固井并下入安装防喷器组和隔水管系统 147
五、钻12？in（或12？in）井眼，下9？in技术套管并固井 148
六、钻8？in井眼，下7in生产套管并固井 148
七、试油、封井、加盖防腐帽，回收隔水管系统与BOP组等 148
八、我国海洋石油钻井实例 149
主要参考文献 152
第四章 勘探深部固体矿产的金刚石受控定向钻探 153
第一节 我国地质矿产定向钻探成就 153
一、定向孔分类 153
二、应用实例 153
一、LZ系列连续造斜器 156
二、CK系列连续造斜器 156
第二节 我国自行研制的机械式连续造斜器 156
三、万向节式无楔造斜器 157
第三节 液动螺杆钻 157
一、螺杆钻定向钻探的推广效果 158
二、螺杆钻定向钻探的优点 159
第四节 美国先进钻探与掘进计划（NADET）提出的一些先进项目 160
一、各种传感器 160
二、受控定向全断面掘进机 161
三、灵巧可调方向的钻进系统 161
四、革命性的深钻可调钻进系统 163
主要参考文献 164
第五章 大陆科学钻探——入地“望远镜” 165
第一节 从“上天、入地、下海、登极”说起 165
第二节 科学钻探之花开遍全球，从深海、大洋到大陆 167
二、近几年科学钻探的几项主要成果 171
第三节 大陆科学钻探——地球科学的前沿 171
一、实施科学深钻的基本目的 171
第四节 我国科学钻探事业的开创 172
一、中国大陆科学钻探工程（CCSD）选区的确定 173
二、钻探施工设想技术方案 175
第五节 中国大陆科学钻探工程的技术特点及先进钻探技术 175
一、科学钻探施工技术的特点和面临的难题 175
二、具有中国特色的钻探先进技术 177
结束语 183
主要参考文献 184
一、反循环钻探法引起重视与发展的背景 185
二、反循环钻探法显示的优越性 185
第一节 概述 185
第六章 反循环钻探 185
三、反循环钻探法的分类 186
四、反循环钻探法的基本原理与成效 186
第二节 泵吸反循环钻探法 187
第三节 地面喷射反循环钻探 190
第四节 气举反循环钻探法 192
第五节 反循环连续取心（水力输送岩心）钻探法 197
第六节 中心取样（CSR）钻探法 199
一、CSR钻探法应用范围 199
二、钻具 200
三、矿样采集 202
四、矿样缩分 202
五、经济效益 202
一、贝克尔锤击钻探法的设施 203
第七节 贝克尔（打桩机）锤击钻探法 203
二、贝克尔锤击钻探法的操作 205
三、历史实际案例 206
四、结论 207
主要参考文献 208
附录 天津地热与探采开发实例 209
一、天津地区地热资源情况简介 209
二、上第三系地热井成井工艺 209
三、雾迷山组地热井成井工艺 210
附表 212
附表1-1 世界部分地热电站地热能生产情况 212
附表1-2 世界部分著名地热电站热田情况 213
附表1-4 常用各类地热井钻孔结构与尺寸 214
附表1-3 日本地热电站运转情况 214
附表1-5 干空气钻进所需的空气流量 215
附表1-6 雾化钻进所需的空气流量 216
附表1-7 MR-7000型钻机主要技术规格 217
附表1-8 COSO地区热流量密度初步数据 218
附表3-1 世界2000年以来新建自升式移动钻井平台简表 219
附表3-2 世界2000年以来新建半潜式移动钻井平台简表 220
附表3-3 世界2000年以来新建钻井浮船式移动钻井平台简表 222
附表3-4 我国现有海洋移动式石油钻井平台 223
附表3-5 原地矿部海洋地质调查局（现属中石化集团）石油钻井平台技术参数 224
附表3-6 蒲福风级表 225
附表3-7 道格拉斯浪级表 226
附表3-8 钢丝绳规格6×19（光亮） 226
附表3-9 钢丝绳规格6×37（光亮） 227
附表3-10 美国船检局测试锚链要求 228