聚焦向地球深部進軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題。我國正在全面實施深地探測、深海探測等科技創(chuàng)新戰(zhàn)略，構建5000m以深資源勘查前沿技術，擴展近10000m油氣勘查技術能力，爭取2030年成為世界地球深部探測領域的領跑者。鉆桿作為鉆探過程中的關鍵組件和重要環(huán)節(jié)，可實現(xiàn)扭矩傳遞、鉆壓施加，以及建立泥漿循環(huán)通道和提鉆、下鉆換鉆頭，在地質(zhì)鉆探、科學鉆探、油氣鉆井等領域起著不可替代的作用。隨著鉆探深度的不斷增加，傳統(tǒng)鋼鉆桿重量會不斷增大，當鉆井超過某一深度時，單是自身重力便能使鉆柱發(fā)生破壞，嚴重限制了鉆柱的極限應用長度，同時地層條件也往往變得異常復雜甚至惡劣，由于鋼鉆桿耐蝕性差，在酸性環(huán)境下易發(fā)生脆化斷裂�；�于上述原因，鋼鉆桿已不能滿足深部鉆探工程的需求，而鋁合金鉆桿因密度小、比強度高等優(yōu)點，引起了鉆探界的廣泛關注。
中國、俄羅斯、瑞典等國家均對鋁合金鉆桿展開了大量的研究和工程應用、推廣示范工作。鋁合金鉆桿逐漸被應用于難進入地區(qū)、大位移井、定向井、超深井及深部科學鉆探鉆井中，成為一種成熟可靠的鉆探工具。我國在鋁合金鉆桿的研發(fā)、生產(chǎn)、應用等方面起步較晚，雖已初步形成系列化，但尚未開展規(guī)�；�生產(chǎn)和應用。
本書系統(tǒng)地總結了鋁合金鉆桿制造技術與工程應用現(xiàn)狀，主要圍繞鋁合金鉆桿材料、結構優(yōu)化設計、生產(chǎn)工藝、表面強化技術和工程應用等方面進行了詳細介紹，可為鋁合金鉆桿的研究與應用提供理論參考和數(shù)據(jù)支持。
本書共7章，具體內(nèi)容如下:
第1章為緒論。
第2章介紹了鋁合金鉆桿材料性能要求、常用材料牌號及其在不同鉆探環(huán)境下的尺寸規(guī)格。
第3章介紹了復合鉆柱設計、鋁合金鉆桿材料力學性能及材料選擇的模糊數(shù)學綜合評判。
第4章介紹了鋁合金鉆桿井下事故分析、接頭等強度設計與性能測試及鉆桿微動疲勞壽命分析與結構優(yōu)化。
第5章介紹了鋁合金鉆桿生產(chǎn)工藝，包括桿體制造工藝、接頭裝配工藝和全尺寸鋁合金鉆桿性能試驗。
第6章介紹了鋁合金鉆桿表面強化技術，包括超聲表面滾壓加工、微弧氧化處理及超聲表面滾壓與微弧氧化復合強化。
第7章介紹了鋁合金鉆桿使用規(guī)程及其在地質(zhì)鉆探、科學鉆探、油氣鉆井領域的工程應用，并對鋁合金鉆桿技術進行了經(jīng)濟性分析和展望。
本書是在中國地質(zhì)科學院勘探技術研究所承擔的中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項目地質(zhì)巖心鉆探鋁合金鉆桿研究地質(zhì)勘查深孔用高強度鋁合金鉆桿開發(fā)應用、國家自然科學基金項目高溫環(huán)境下鋁合金鉆桿磨損失效及防護機制研究科學超深井鋁合金鉆桿的腐蝕防護機制研究和國家重點研發(fā)計劃項目課題高性能薄壁繩索取心鉆桿研制等項目成果基礎上完成的。同時，相關章節(jié)的工作成果得到了科研合作單位和科研人員的幫助與付出，感謝中國地質(zhì)科學院勘探技術研究所尹浩、李鑫淼對第4章接頭等強度設計與性能測試提供的相關支持工作;感謝吉林麥達斯鋁業(yè)有限公司王立臣、李寶，哈爾濱中飛新技術股份有限公司單長智、李亞紅、馬春雨和無錫鉆探工具廠有限公司彭莉、蔡紀雄對第5章鉆桿生產(chǎn)工藝提供的技術支撐;感謝中國地質(zhì)大學（北京）王成彪、康嘉杰、劉俊秀、伊鵬和北京石油化工學院顧艷紅、趙杰對第6章鋁合金鉆桿表面強化技術的樣品制備與性能測試提供的相關支持工作;感謝中國地質(zhì)科學院勘探技術研究所張金昌、冉恒謙、謝文衛(wèi)、朱永宜、王穩(wěn)石等對第7章鋁合金鉆桿在松科二井工程應用提供的技術支撐與指導;感謝吉林大學孫友宏、劉寶昌等在鋁合金鉆桿制造與工程應用方面的技術指導。
本書中既有相關試驗數(shù)據(jù)，又有實際生產(chǎn)應用，同時參考吸收了國內(nèi)外同行學者的研究工作，但因作者水平有限，難免有疏漏和不足之處，敬請各位同行專家和廣大讀者不吝指教，提出寶貴意見和建議。
作者于北京