聚焦向地球深部進(jìn)軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題。我國正在全面實(shí)施深地探測、深海探測等科技創(chuàng)新戰(zhàn)略，構(gòu)建5000m以深資源勘查前沿技術(shù)，擴(kuò)展近10000m油氣勘查技術(shù)能力，爭取2030年成為世界地球深部探測領(lǐng)域的領(lǐng)跑者。鉆桿作為鉆探過程中的關(guān)鍵組件和重要環(huán)節(jié)，可實(shí)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(xué)鉆探、油氣鉆井等領(lǐng)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(dāng)鉆井超過某一深度時(shí)，單是自身重力便能使鉆柱發(fā)生破壞，嚴(yán)重限制了鉆柱的極限應(yīng)用長度，同時(shí)地層條件也往往變得異常復(fù)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(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，引起了鉆探界的廣泛關(guān)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(yīng)用、推廣示范工作。鋁合金鉆桿逐漸被應(yīng)用于難進(jìn)入地區(qū)、大位移井、定向井、超深井及深部科學(xué)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(yīng)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(yīng)用。
本書系統(tǒng)地總結(jié)了鋁合金鉆桿制造技術(shù)與工程應(yīng)用現(xiàn)狀，主要圍繞鋁合金鉆桿材料、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝、表面強(qiáng)化技術(shù)和工程應(yīng)用等方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹，可為鋁合金鉆桿的研究與應(yīng)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(fù)合鉆柱設(shè)計(jì)、鋁合金鉆桿材料力學(xué)性能及材料選擇的模糊數(shù)學(xué)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(qiáng)度設(shè)計(jì)與性能測試及鉆桿微動疲勞壽命分析與結(jié)構(gòu)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(yàn)。
第6章介紹了鋁合金鉆桿表面強(qiáng)化技術(shù)，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(fù)合強(qiáng)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(xué)鉆探、油氣鉆井領(lǐng)域的工程應(yīng)用，并對鋁合金鉆桿技術(shù)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性分析和展望。
本書是在中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)研究所承擔(dān)的中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)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(qiáng)度鋁合金鉆桿開發(fā)應(yīng)用、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目高溫環(huán)境下鋁合金鉆桿磨損失效及防護(hù)機(jī)制研究科學(xué)超深井鋁合金鉆桿的腐蝕防護(hù)機(jī)制研究和國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目課題高性能薄壁繩索取心鉆桿研制等項(xiàng)目成果基礎(chǔ)上完成的。同時(shí)，相關(guān)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(xué)院勘探技術(shù)研究所尹浩、李鑫淼對第4章接頭等強(qiáng)度設(shè)計(jì)與性能測試提供的相關(guān)支持工作;感謝吉林麥達(dá)斯鋁業(yè)有限公司王立臣、李寶，哈爾濱中飛新技術(shù)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(jì)雄對第5章鉆桿生產(chǎn)工藝提供的技術(shù)支撐;感謝中國地質(zhì)大學(xué)（北京）王成彪、康嘉杰、劉俊秀、伊鵬和北京石油化工學(xué)院顧艷紅、趙杰對第6章鋁合金鉆桿表面強(qiáng)化技術(shù)的樣品制備與性能測試提供的相關(guān)支持工作;感謝中國地質(zhì)科學(xué)院勘探技術(shù)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(yīng)用提供的技術(shù)支撐與指導(dǎo);感謝吉林大學(xué)孫友宏、劉寶昌等在鋁合金鉆桿制造與工程應(yīng)用方面的技術(shù)指導(dǎo)。
本書中既有相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，又有實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，同時(shí)參考吸收了國內(nèi)外同行學(xué)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