项目针对北京市平原区地下水位浅，地层变化频繁的困难，在理论研究的基础上，通过野外精心试验，对钻具结构、施工工艺、操作技术进行了探索，总结出了相关规程。在地质钻探工作上既提高施工效率，又有效降低施工风险。 项目在钻具结构上采用阶梯钻头侧开水眼结构，进行钻井液的分流和导流，起到不直接冲刷岩芯的目的；采用卡瓣式拦芯机构和真空阀式防脱落机构双作用拦芯，保证岩芯采取率；采用有机玻璃管作为第三层保真内管，可以取到基本不被污染的岩芯。项目的主要技术成果-松散地层取芯钻具《隔水双管单动取芯钻具》已于2007年获得国家知识产权局实用新型专利（专利号ZL 2007 2015 2004.7）。 2100433B

南极大陆冰下沉积物岩芯是探索地球历史与气候的重要样品，但是世界上尚且没有任何一个国家成功钻获冰下沉积物样品。而目前的快速钻探技术发展成大致三类：传统钻探技术，热水钻探技术以及非常规钻探技术。其中热水钻由于其特殊的介质，不污染环境等特点，体现出了巨大的潜力。但是对于冰下沉积物岩芯的研究进展缓慢。本项目提出采用热水钻进系统与机械取芯钻具配套使用，在冰层利用热水钻进技术快速钻进，钻达沉积物层时，仅更换所设计的机械取芯钻具即可完成取芯。机械取芯钻具包含反扭装置、岩屑管、螺杆马达、岩芯管以及钻头等部分。当热水流经螺杆马达时，其将热水流的液体压力转化为螺杆旋转的扭矩，从而驱动岩芯管及钻头一起旋转。热水流体的流速将所产生的岩屑携带并收集到设置在螺杆马达上方的岩屑室中。结合理论分析与数值模拟分析流速对孔内流场及温度场的影响，并通过试验对规律进行验证，从而为我国热水钻快速钻进取芯技术提供理论基础和技术支撑。

钻进时可根据岩层特点、取芯要求，合理选择取芯钻具。常用的钻具有单动双管钻具、单动三层管钻具、单动双管半合管钻具、接头型喷射式反循环钻具、绳索取芯钻具和套钻法取芯等 。

我国从20世纪70年代开始研究并应用绳索取芯钻探技术，90年代使用自主研发的中碳调质钢制造绳索取芯钻杆，特别是进入21世纪后，管材质量和钻杆加工技术都得到了很大提高，给我国的深孔钻探提供了强有力的保障。