由于钻井法比其他工法更易于实现自动化、智能化施工,成为了我国深厚复杂地层中智能化凿井的主要研究方向。随着钻井井筒的不断加深,因井壁厚度加大,漂浮下沉地面预制井壁也越发困难,有时甚至不可能实现。为此,中国矿业大学提出了泥浆下现浇钻井井壁新技术。本文通过试样试验和物理模拟试验对该技术开展初步研究,主要研究泥浆下现浇高强混凝土井壁的配方和浇注成型质量,成果如下。首先,对水下、泥浆下现浇高强混凝土的配方开展研究。采用单因素分析法确定了C80高强混凝土的成分配比,揭示了矿物掺合料、外加剂和水胶比对高强水下不分散混凝土抗压强度、水陆强度比、抗分散性及流动性的影响规律。其次,通过自配浇筑材料和钻井泥浆对陆上、水下和泥浆下三种不同浇筑环境下试块成型质量的研究,揭示了试块在不同环境下浇筑成型后的强度发展规律。试验结果表明:水下浇筑试块成型强度略低于陆上强度,而泥浆中成型试块因泥浆的掺杂渗入,导致其强度比陆上强度约低15%～20%。但是,不同浇筑环境下试样的抗压、抗拉及剪切强度等力学特性均随着龄期有相似的增长规律。最后,利用自主设计的物理模拟试验台开展了提模法现浇井壁的模拟试验,成功浇筑出符合设计要求的模型井壁,证实了泥浆下现浇钻井井壁工艺的可行性。同时,基于试验经验,对工艺现存的问题进行讨论,为工艺成熟化研究提供了思路。通过试验发现:浇筑材料的初凝时刻为内模板提模的最佳时机,利用“两膜一油”的减阻方法可以降低井壁与内模板之间的粘结力,使内模板顺利提升。而在长时间的连续浇筑时,最上层浇筑面的凝固问题,严重阻碍了浇筑面的继续上升,成为了分层连续浇筑的关键难题。此外,基于单管封底法的整体浇筑试验浇筑成型的井壁四周壁厚均匀,内外表面光滑平整,无蜂窝麻面现象,成型质量良好,井壁整体强度也不低于同条件下水下试块强度。本文对泥浆下现浇钻井井壁关键技术进行了初步研究,证实了其可行性。此项井壁施工工艺颠覆了传统的“地面预制、泥浆中漂浮下沉”钻井井壁的施工工艺,研究成果对推动立井自动化、智能化施工有重要参考价值。本论文有图片94幅,表格29个,参考文献82篇。