摘要:针对铝合金钻杆材料耐磨性差和耐腐蚀性差，以及坚硬地层钻进难等钻探难题，本文研究了玄武岩纤维对7075铝合金钻杆材料和WC基金刚石复合材料的性能影响，通过粉末冶金和热压烧结制备了铝基复合材料和胎体，并对其性能进行测试和研究。结果表明，玄武岩纤维/7075铝基复合材料的力学性能和耐腐蚀性能得到提升，玄武岩纤维的加入降低了胎体的磨耗比，提升了胎体的密实度、导热系数和金刚石把持力。本文还对玄武岩纤维在套管和油管领域的应用研究进行了总结和展望。

摘要:岩溶塌陷是盾构法隧道工程穿越岩溶地层面临的关键问题之一，其不仅会对油气管道造成破坏，还会导致油气泄漏、破坏生态环境、威胁沿线居民生命财产安全等问题。针对湖南永州某地盾构法隧道穿越的岩溶地层溶洞发育特点，优选兼具良好流变性能和力学性能的玄武岩纤维膨润土水泥膏浆配方，开展玄武岩纤维膨润土水泥膏浆原位注浆充填加固实验，并通过钻孔取心和室内实验的方法检验了该注浆材料的加固效果，实验结果表明：钻孔取心获得的地层岩心密实，胶结强度较强，岩心采取率满足施工要求的80%；受地下水的影响，钻孔深度为6~7 m的注浆固结体28 d的无侧限抗压强度较小，平均为0.32 MPa，但试样较为完整；钻孔深度为7~8 m的注浆固结体28 d的无侧限抗压强度较6~7 m的注浆固结体增加了约5.36倍。采用玄武岩纤维膨润土水泥膏浆进行原位注浆充填加固的注浆固结体强度大于施工要求的强度指标，有效保障了岩溶地区盾构穿越工程的安全性。

摘要:高海拔地区实施非开挖水平定向钻进时，裂隙发育地层的泥浆漏失不仅会影响泥浆的有效循环，还会形成大量的岩屑床，导致钻具过度磨损、摩阻异常增大、有效孔径减小等问题。针对西藏某地钻遇花岗岩裂隙，采用近景摄影测量技术对其进行量化表征，得到该区裂隙地层的缝宽<4 mm；提出采用玄武岩纤维作为裂隙封堵主剂，并建立随钻玄武岩纤维堵漏配方体系，实验结果表明：采用3、6和9 mm多级组合的玄武岩纤维堵漏效果最好，3 mm纤维复合惰性材料形成骨架结构，6和9 mm纤维可发挥一定强度的“加筋”作用。现场随钻实验结果表明：采用玄武岩纤维堵漏后，泥浆中固相含量下降幅度减少了13.14%，有效保障了长距离裂隙山体的有效、绿色、安全钻进。

摘要:针对铝合金钻杆耐磨性和耐腐蚀性差导致其难以在深部钻井中应用的技术难题，本文以7075铝合金粉作为基体，玄武岩短纤维作为增强体，利用真空热压烧结技术制备了玄武岩纤维增强型铝基复合材料，并对其微观组织结构、密度和显微硬度等性能进行了研究。结果表明，玄武岩纤维在铝基体中分散均匀，界面处发生了化学渗透，SiO2和Al之间发生置换反应，从而获得了良好的界面结合强度，复合材料的密实度较高，玄武岩纤维的加入显著提高了复合材料的显微硬度。